Ultraschall macht virtuelle Objekte fühlbar

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Forscher der University of Tokyo haben ein haptisches System entwickelt, das ein Fühlen virtueller Objekte mithilfe von Ultraschall ermöglicht.

Die Lösung kommt ohne Handschuhe oder andere mechanische Hilfsmittel aus, eine fühlbare Projektion entsteht dank Ultraschall-Signalgebern frei schwebend in der Luft. “Es ist großartig, einfach hingehen und das System nutzen zu können, ohne zusätzliche Hardware tragen oder halten zu müssen”, sagte Stephen Brewster, Haptik-Forscher an der University of Glasgow.

Die Besonderheit des japanischen Ultraschall-Ansatzes ist, dass virtuelle Objekte frei in den Raum projiziert werden können. Das ermögliche eine intuitivere Handhabung von fühlbarer 3D-Grafik, so die Forscher. Das Haptik-System könne beispielsweise mit 3D-Modellierungs-Software und Videospielen verbunden werden.

Die Entwicklung der Japaner beruht darauf, dass Ultraschall eine Druckwelle ist. Mehrere Signalgeber sind so angeordnet, dass sich ihre Wellen überlagern können. Dadurch entsteht ein Druckpunkt in der Luft, der sich annähernd wie ein festes Objekt anfühlt. Mithilfe von Kameras wird die Handbewegung der Nutzer verfolgt und der Projektionspunkt angepasst, sodass Nutzer ein virtuelles Objekt praktisch wie ein reales mit ihrem Tastsinn erleben können. Derzeit sind die Möglichkeiten des Systems noch begrenzt. Die Forscher arbeiten aber unter anderem daran, die Form von 3D-Objekten genauer wiederzugeben, für ein festeres Gefühl zu sorgen und auch Oberflächentexturen spürbar zu machen.

Mithilfe von Investoren könnte das Ultraschall-System bald kommerzialisiert werden. Dann würde es dem Magnetschwebe-Interface ‘Maglev’ Konkurrenz machen, das im März von der Carnegie Mellon University vorgestellt wurde. Seit August ist das System als ‘Maglev 200’ bei Butterfly Haptics erhältlich und wird vom Unternehmen als einziges verfügbares Haptik-System ohne mechanisch aufwendigen Roboter-Arm beworben. Im Gegensatz zur japanischen Entwicklung erfordert Maglev allerdings noch einen Handgriff. Das US-System ist für wissenschaftliche und industrielle Anwendungen gedacht.