额外的四肢在虚拟现实感觉真实的东西

东京大学研究团队在日本庆应义塾大学和大学丰桥技术开发出了一种虚拟机器人肢体系统,可以由用户的额外的脚在一个虚拟环境中,或临时雇员,四肢。训练后,用户报告感觉虚拟机器手臂已经成为自己身体的一部分。本研究关注参与者的知觉变化,真正的理解有助于设计物理机器人额外肢体系统,人们可以使用自然和自由就像我们的身体一样。

与一个额外的胳膊,你会怎么做,或者如果像蜘蛛侠的对手章鱼博士,你可以有一个额外的4个吗?额外的研究或多余的,机器人的四肢看着我们如何适应,精神上和肉体上,四肢有额外添加到我们的身体。

博士生的时候肯先进科学与技术研究中心(RCAST)东京大学感兴趣这个研究来探索人类的极限“可塑性”——换句话说,我们的大脑改变的能力和适应外部和内部的变化。可塑性的一个例子是,我们可以学习使用新工具,有时甚至来看到他们作为自己的扩展,称为“工具”体现,无论是艺术家的画笔或美发师的剪刀。

探索这些概念在行动,团队东京大学,庆应义塾大学和日本丰桥技术大学合作创建一个虚拟机器人肢体系统。然后他们要求被试完成任务在虚拟现实(VR)使用虚拟的四肢。

“我们调查是否虚拟机器手臂,多余的肢体,可以认为是自己身体的一部分,关于近端和知觉的变化是否会出现空间机械臂,“Arai说。

参与者戴着头盔显示给他们一个第一人称的观点自己的武器在虚拟现实,以及额外的虚拟机器手臂。然后他们不得不执行任务只使用虚拟机器手臂,由移动控制他们的脚趾。触觉设备返回的感觉从虚拟机器手臂的顶部和底脚触碰一个对象时,就像一个虚拟的球。

一旦参与者学习了如何使用虚拟系统,他们报道感觉虚拟机器手臂已成为自己的额外的武器,而不仅仅是他们真正的手臂或脚的延伸。“主观评价的分数统计上显著提高了身体的主人翁意识,”“的机构”和“self-location,”体现的重要措施,在多余的机器人肢体能够成为身体的一部分,“Arai说。

该小组还发现,参与者的“peripersonal空间”(我们的身体我们感知周围地区是我们的个人空间)扩展到包括虚拟机器手臂周围的区域。Arai解释说,“我们成功地捕获了积极的感知变化之间的联系visuo-tactile集成在多机器人的四肢(peripersonal空间),和主观评价的分数改变感觉的武器数量增加(额外肢体感觉)。”

接下来,球队想看看潜在的参与者之间的合作行为的武器在虚拟现实和虚拟机器手臂。“调查机制和动力学的额外肢体感觉报道从认知神经科学的角度将在探索人类重要的塑性极限和额外机械手臂的设计系统,“Arai说。希望通过了解所需的知觉和认知变化工作操作额外机器人肢体在虚拟现实系统,这将有助于设计实际系统在未来,人们可以使用自然就像自己的身体。

参考:Arai K,齐藤H,尹浩然,福冈,冗余机器人的四肢在虚拟现实的体现。Sci代表。2022;12 (1):9769。doi:10.1038 / s41598 - 022 - 13981 - w

本文从以下转载材料。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。