Пензенские ученые разрабатывают VR-экзоскелет кисти

VR-экзоскелет кисти разрабатывают в Пензенском государственном университете (ПГУ) по нацпроекту «Наука и университеты». Изобретение поможет полноценно погрузиться в виртуальную реальность, сообщили в вузе.

Научный коллектив создал уже второй прототип, который проходит моделирование и доработку до третьей версии. Разработка ведется на грантовые средства конкурса «Студенческий стартап».

С помощью VR-перчатки с трекерами положения каждой фаланги пальцев рук можно будет тактильно ощущать все, что происходит в сцене виртуальной реальности. В планах научного коллектива — разработать экзоскелет, куда будет встроен VR-контроллер-перчатка.

«Без функции обратной связи человек не сможет понять, действительно ли он сжал предмет, находящийся в виртуальной среде. Использование специализированной перчатки с обратной связью позволяет нивелировать этот недостаток. Пользователь полноценно сможет погрузиться в виртуальную реальность», — поделился Дмитрий Овчинников, студент ПГУ, который является главным разработчиком.

Прототип VR-экзоскелета кисти основан на принципе электроприводных механизмов (третью версию создают на основе пневматических механизмов). Перчатка создана для правой руки.

Основой контроллера служит считок, к нему крепятся все «пальцы». Это позволяет экзоскелету повторять движение при сгибании руки пользователя. Считок, механизмы для пальцев, ползунки соединяются прочной нитью, последовательно которым расположены электромеханические провода. Они же прикрепляются к плате, на которой размещены микроконтроллер и датчик. Они помогают отслеживать наклоны руки и ее ускорение.

VR-экзоскелет кисти подключен к компьютеру, управляет им специальная программа. Ее разработкой также занимается студенческий коллектив Пензенского государственного университета. Прототип может работать автономно от компьютера.

Изобретение при доработке будет обладать тактильной функцией с обратной связью с объектами виртуальной реальности. Взаимодействие будет происходить с каждым пальцем. Среди прочих достоинств: создание необходимого усилия для принудительного сжатия (разжатия) кисти, дублирование движения с одной руки на другую, адаптация размера под руку.

Разработчики предполагают, что изобретение можно будет использовать в медицине. Например, для реабилитации, восстановления функции верхних конечностей у людей с ограниченными возможностями опорно-двигательного аппарата.

Главная цель нацпроекта «Наука и университеты» — вывести Россию в пятерку мировых лидеров по разработкам в приоритетных областях. Создаются условия, чтобы ученым было комфортно жить и работать в нашей стране, большое внимание также уделяется популяризации науки, чтобы привлечь в эту сферу молодежь. Запущена программа по созданию сети современных кампусов. Исследователей обеспечивают передовым оборудованием и инфраструктурой, в том числе уникальными установками класса «мегасайенс» и новыми научными судами. Вузы, НИИ и бизнес приглашают участвовать в совместных проектах, что позволяет быстрее и эффективнее использовать передовые открытия на благо развития страны. Нацпроекты реализуются по решению Президента РФ Владимира Путина с 2019 года.