В подведомственном Минобрнауки России Пензенском государственном университете разрабатывают VR-экзоскелет кисти. Изобретение поможет полноценно погрузиться в виртуальную реальность. Научный коллектив создал уже 2-й прототип, который проходит моделирование и доработку до 3-й версии. Разработка ведется на грантовые средства конкурса «Студенческий стартап». Об этом сообщили на сайте национальныепроекты.рф.

Научный коллектив Пензенского госуниверситета: студент Дмитрий Овчинников, студент Денис Чернышов, внештатный сотрудник Руслан Золатарев, д-р техн. наук, заведующий кафедрой «Радиотехника и радиоэлектронные системы» Александр Тычков (руководитель), получил грант в размере 1 млн рублей на разработку сцены виртуальной реальности. В рамках реализации гранта было открыто ООО «ЦЭМ». Исследователи разработали сцену виртуальной реальности и не стали останавливаться на достигнутом, приступив к разработке VR-экзоскелета кисти.

Изобретение поможет всесторонне погрузиться в среду виртуальной реальности. Человек с помощью VR-перчатки с трекерами положения каждой фаланги пальцев рук будет тактильно ощущать все то, что происходит с ним в сцене виртуальной реальности.

Главный разработчик — студент Политехнического института ПГУ Дмитрий Овчинников рассказал, что работа над проектом ведется уже два года. В планах их научного коллектива — разработать экзоскелет, куда и будет встроен VR-контроллер-перчатка.

Прототип VR-экзоскелета кисти построен на принципе электроприводных механизмов (3-ю версию планируется создать на основе пневматических). Перчатка создана для правой руки (1-й прототип был разработан не на всю кисть, а на три пальца: указательный, средний и безымянный).

Основой контроллера служит считок, к нему крепятся все «пальцы». Это позволяет экзоскелету повторять движение при сгибании руки пользователя. Движение вправо и влево, вверх и вниз каждого пальца достигается с помощью шарниров. Считок крепится к корпусу электромеханической части, где проходят через пять металлических ползунков, которые изменяют сопротивление.

Считок, механизмы для пальцев, ползунки соединяются прочной нитью, последовательно которым расположены электромеханические провода. Провода прикрепляются к плате. На плате размещены микроконтроллер и датчик. Они помогают отслеживать наклоны руки и ее ускорение.

VR-экзоскелет кисти подключен к компьютеру, управление им отведено специальной программе. Ее разработкой также занимается студенческий коллектив Пензенского государственного университета.

Прототип может также работать автономно от компьютера. Умная перчатка разработана и собрана от начала и до конца в ПГУ. Все необходимые детали конструкторы напечатали на 3D-принтере в Студенческом научно-производственном бизнес-инкубаторе Научно-исследовательского института фундаментальных и прикладных исследований ПГУ.

VR экзоскелета кисти будет использоваться в сценах виртуальной реальности.

Умная перчатка сможет подстраиваться под определенное запрограммированное задание, а именно создавать нужное сопротивление. Предусматривается жесткая фиксация пальцев — это позволит «придавать» форму объекта, с которым взаимодействует пользователь.

VR-экзоскелет кисти обладает рядом преимуществ перед его отечественными и зарубежными аналогами. Большинство из них не поддерживают взаимодействие с программными комплексами.

Изобретение от ПГУ при доработке также 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 и многие другие.

Изобретатели VR-экзоскелета кисти предполагают, что его можно будет использовать в медицине. Например, для реабилитации, восстановления функции верхних конечностей у людей с ограниченными функциями здоровья опорно-двигательного аппарата.