通用觸覺定律將推動虛擬現實的新發展

科學家通常使用地震波(通常與地震相關)來開發用于觸覺的通用縮放定律。由伯明翰大學研究人員領導的一個團隊使用瑞利波來創建觸摸靈敏度的第一個縮放定律。結果發表在《科學進展》上。研究人員是歐洲聯盟(H-Reality)的一部分，該聯盟已在使用該理論來開發新的虛擬現實技術，該技術融合了觸摸感。

瑞利波是由物體之間的碰撞產生的，通常被認為僅沿表面傳播。研究小組發現，當涉及到觸摸時，這些波還會穿過皮膚和骨骼層，并被人體的觸摸感受器細胞吸收。

通過對這些接觸感受器的數學建模，研究人員展示了感受器如何位于允許它們對瑞利波做出響應的深度。這些受體與瑞利波的相互作用在不同物種之間會有所不同，但是受體深度與波長的比率保持不變，從而可以定義普遍定律。

研究人員用來制定定律的數學方法是基于一百多年前首次開發的用于模擬地震的方法。該法律支持諾貝爾獎得主物理學家格奧爾格·馮·貝塞西(Georg vonBékésy)的預測，他首先提出地震數學可用于探索瑞利波和接觸之間的聯系。

科學家通常使用與地震相關的地震波來開發一種通用的觸感定標定律。由伯明翰大學研究人員領導的一個團隊使用瑞利波創建了第一個針對觸摸靈敏度的縮放定律。圖片來源：伯明翰大學

研究小組還發現，即使皮膚最外層的硬度發生變化，波與受體的相互作用仍然存在。盡管由于年齡，性別，職業甚至水合作用而在外層產生了許多變化，但受體對瑞利波的響應能力仍未改變。

伯明翰大學數學學院的Tom Montenegro-Johnson博士領導了這項研究。他解釋說：“觸覺是一種原始的感覺，對我們遠古的祖先和現代哺乳動物都同樣重要，但它也是最復雜的，因此也是人們最不了解的一種。例如，我們擁有解釋視力和聽覺的普遍規律。 ，這是我們第一次能夠以此方式解釋觸摸。”

伯明翰大學研究的合著者詹姆斯·安德魯斯(James Andrews)補充說：“我們定義的原理使我們能夠更好地理解各種物種之間的不同接觸體驗。例如，如果您壓入一個5毫米的犀牛，它們的感覺與具有相同壓痕的人類會有相同的感覺–只是產生壓痕所需的力是不同的。從進化的角度講，這很有意義，因為它與相對危險和潛在的損害。”