主要向手掌側提供觸覺反饋，應該無法提供作用于指尖或手背的觸覺反饋
人類主要是通過五種感官來感知世界，而虛擬現實體驗大多是由視覺引導，所以在虛擬環境中進行交互有時會出現感知差距。另外，用戶一般是采用非自然的控制器來與虛擬世界交互，而這進一步影響了沉浸感。
為了進一步提升沉浸式，各家廠商都在積極探索所謂的觸覺反饋手套，以在用戶與虛擬內容進行交互時提供相應的觸覺反饋。日前，美國專利商標局又公布了一份與之相關的索尼專利申請，其名為“Haptic presentation apparatus, haptic presentation system, and haptic presentation method”。
簡單來說，索尼構思的觸覺反饋手套主要是提供抓握虛擬對象時的抓握感。
如圖1所示，團隊的設計十分獨特，沒有完全包裹手指，并且會露出指尖和手背的相當一部分，所以應該無法提供作用于指尖或手背的觸覺反饋。這款手套主要是向手掌側提供觸覺反饋。
圖2是觸覺反饋系統100的配置框圖。觸覺反饋系統100包括觸覺反饋裝置1（亦即上圖的觸覺反饋手套）和VR/AR頭顯30。
觸覺反饋裝置包括觸覺反饋單元13，觸覺反饋單元13包括第一觸覺反饋元件11和第二觸覺反饋元件。第一觸覺反饋元件11用于提供用戶抓握虛擬對象時的硬度；第二觸覺反饋元件12用于提供用戶抓握對象時的彈度。
觸覺反饋裝置同時包括第一氣泵14、第二氣泵15、第一可移動閥16、第二可移動閥17、控制組件18和無線電模塊20。
在一個實施例中，控制組件通過無線電模塊與VR/AR頭顯通信，并根據VR/AR體驗提供的信息來控制第一氣泵14、第二氣泵15、第一可移動閥16、第二可移動閥17的操作。
圖3是示出觸覺反饋單元13的橫截面視圖。在本實施例中，第一觸覺反饋元件11和第二觸覺反饋元件12通過粘合層22彼此疊加。
第一觸覺反饋元件11包括一個氣密且可彎曲的第一袋11b，第一袋插入了一系列的顆粒11a。
如圖4所示，當第一袋11b中的空氣被第一氣泵14排出并且第一觸覺反饋元件11內的壓力降低時，顆粒11a冷凝，并且整個第一觸覺反饋元件11的剛度增加。所以當用戶抓握虛擬對象時，整個第一觸覺反饋元件11的剛度增加而產生一種阻力感，并且作為虛擬對象的硬度反饋給用戶。
第一袋11b通過空氣管11c和第一活動閥16連接到第一氣泵14的排氣系統。第一可移動閥16是在第一氣泵14的排氣系統和供氣系統之間切換與第一袋11b的連接的閥。
當第一袋11b通過第一可移動閥16連接到第一氣泵14的排氣系統時，第一袋11b中的空氣由第一氣泵14排出。當第一袋11b通過第一可移動閥16連接到第一氣泵14的供氣系統時，空氣引入第一袋11b。
第二觸覺反饋元件12包括氣密且可完全的第二袋12a。如圖5所示，第二氣泵15通過空氣管12c和第二可移動閥17將空氣供應到第二袋12a，這時第二袋12a內的壓力增加，由此整個第二觸覺反饋元件12的彈性增加。當第二觸覺反饋元件12的總彈性增加時，并且作為虛擬對象的彈性反饋給用戶。
第二袋12a通過空氣管12c和第二個可移動閥17連接到第二氣泵15。第二可移動閥17在第二氣泵15的排氣系統和供氣系統之間切換與第二袋12a的連接。當第二袋12a通過第二可移動閥17連接到第二氣泵15的供氣系統時，空氣引入第二袋12a。當第二袋12a通過第二可移動閥17連接到第二氣泵15的排氣系統時，第二袋12a中的空氣被排出。
圖6是顯示了硬度和排氣量之間的關系。第一觸覺反饋元件11呈現的“硬度”隨著“排出氣體量”的增加而增加。因此，可以根據抓握的虛擬對象及用戶的抓握操作來提供相應的質感。
圖7顯示了彈性和供氣量之間的關系。第二觸覺反饋元件12呈現的“彈性”隨著“供應氣體量”的增加而增加。因此，可以根據抓握的虛擬對象及用戶的抓握操作來提供相應的質感。
圖9示出了觸覺反饋單元13根據用戶抓握狀態而對應流程。這個實施例描述了用戶抓捏一個氣球得操作。如圖所示，從左到右描述了用戶即將抓捏氣球，到觸碰氣球，到發力抓捏，再到松開氣球的時間順序過程。
當手部遠離虛擬氣球時，觸覺反饋單元保持正常狀態；當手部觸及虛擬氣球時，第一觸覺反饋元件開始排出小量氣體，第二觸覺反饋元件開始供應小量氣體，以模擬觸及真實氣球時的硬度和彈性；當手部發力抓捏氣球時，第一觸覺反饋元件進一步排出氣球，第二觸覺反饋元件進一步供應氣體，以模擬發力抓捏氣球時的硬度和彈性；當手部進一步發力并達到對應于抓捏真實氣球極值時，第一觸覺反饋元件最大化排出氣體，第二觸覺反饋元件最大化供應氣體，以模擬抓捏氣球極值時的硬度和彈性；當手部開始松開氣球時，第二觸覺反饋元件開始排出氣體，第一觸覺反饋元件開始供應氣體，以模擬手部松開氣球時的硬度和彈性；當手部完全松開氣球時，第一觸覺反饋元件和第二觸覺反饋元件恢復至正常狀態。
通過通過提供相應的硬度和彈性，索尼構思的觸覺反饋手套可以提供一種模擬抓握虛擬對象的抓握感。
相關專利：
Sony Patent | Haptic presentation apparatus, haptic presentation system, and haptic presentation method
https://patent.nweon.com/22634
名為“ Haptic presentation apparatus, haptic presentation system, and haptic presentation method”的索尼專利申請最初在2019年12月提交，并在日前由美國專利商標局公布。
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