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DoCoMo演示觸覺通信 擁有LTE就可以實現(xiàn)

野澤 哲生 2009/08/04

　　NTT DoCoMo在Wireless Japan 2009上演示了通過網(wǎng)絡(luò)實時傳輸物體的手感及硬度等信息的“觸覺媒體”技術(shù)。這是“觸覺反饋”的一種，其特點是能夠跨越有延遲的網(wǎng)絡(luò)傳輸包括沖擊力等在內(nèi)的各種力學(xué)感覺。

　　NTT DoCoMo在演示中，用手轉(zhuǎn)動金屬柄，能夠越過網(wǎng)絡(luò)遠程操控另一個把柄。使海綿球、表面有凹凸的金屬板、吉他弦及玻璃瓶等物體碰觸遠處的把柄，這些物體的柔軟度、硬度及手感等便會傳給手里的把柄。還能真實感覺到用彈片彈吉他時的感覺以彈玻璃球時的“碰撞”等沖擊。

　　這一技術(shù)可應(yīng)用于網(wǎng)上購物時在購買前通過網(wǎng)絡(luò)確認(rèn)衣服的手感、在各種產(chǎn)業(yè)中確認(rèn)物體的硬度、或者遠程醫(yī)療的觸診等物體硬度和手感非常重要的所有用途。

條件是延遲要比音頻通信小得多

　　工作原理如下。兩個把柄上分別裝有旋轉(zhuǎn)角傳感器、馬達及信息處理用電路。轉(zhuǎn)動手里的把柄時，傳感器檢測出把柄旋轉(zhuǎn)角，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給遠處的把柄，利用馬達來轉(zhuǎn)動把柄。該把柄的旋轉(zhuǎn)角信息經(jīng)時間微分會變成把柄的速度信息和加速度信息，因此，不管接觸任何物體受力，都能根據(jù)運動方程式“F＝ma”（F：力，m：質(zhì)量，a：加速度）計算把柄受到的力。人手中把柄的馬達根據(jù)該信息再現(xiàn)遠處把柄所受到的力，從而將力學(xué)感覺傳給人手。

　　據(jù)NTT DoCoMo介紹，開發(fā)的關(guān)鍵是“信息交換時間要非常短，且不能有波動”。具體而言，轉(zhuǎn)動手里的把柄后，其位置信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給另一個把柄且加速度信息由此傳輸給手中把柄馬達的來回通信時間在30ms以下且穩(wěn)定，才能夠順利地傳輸觸力覺。

　　該延遲時間限制比電話等音頻通信時無不協(xié)調(diào)感的延遲目標(biāo)“來回小于200ms”要嚴(yán)格得多。原因是，人邊看影像邊用手觸摸物體時的感覺非常敏銳，因此如果延遲比這一數(shù)值大“（用金屬柄敲打玻璃時），會感覺如同把柄陷入玻璃一樣感覺失真”（NTT DoCoMo）。

　　此次，NTT DoCoMo為避免延遲有所波動時出現(xiàn)問題，通過終端的信息處理減少了波動（變動）。演示采用的網(wǎng)絡(luò)不是無線而是以太網(wǎng)，彈吉他弦的演示采用了人工增加延遲和變動從而減輕變動的技術(shù)。

　　該變動減輕技術(shù)是終端的信息處理技術(shù)，因此“其特點是不能選擇網(wǎng)絡(luò)”（NTT DoCoMo）。不過，延遲低于30ms的條件且不說有線網(wǎng)絡(luò)，就連現(xiàn)行的手機網(wǎng)絡(luò)都非常困難。關(guān)于這一點，由于“LTE（Long Term Evolution）采用的是來回延遲低于30m～50ms的設(shè)計”，因此準(zhǔn)備推動上述技術(shù)達到實用化。



轉(zhuǎn)動手里的金屬柄擊打后面的玻璃瓶的演示

確認(rèn)金屬板凹凸的演示

彈吉他的演示

技術(shù)在線


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