Holotron: Ein Roboter-Exoanzug für die virtuelle Realität

Es gab einmal eine Zeit, genauer gesagt in den frühen 1990er Jahren, als das größte Hindernis für die Verwirklichung einer High-End-Virtual-Reality die Tatsache war, dass die Bilder zu unscharf und zu langsam waren. Heute haben wir diese anfänglichen Herausforderungen weit hinter uns gelassen. Mit beeindruckender Grafik und dreidimensionalem Sound ist es für VR kein Problem, ein fesselndes, immersives Erlebnis zu schaffen – zumindest aus audiovisueller Sicht.

Aber virtuelle Welten sind noch nicht so überzeugend, wie sie sein könnten – und das Fehlen anderer Sinne, vor allem der Berührung, ist ein großer Teil davon. Berührung ist ein wichtiger Teil der Art und Weise, wie wir mit der physischen Welt interagieren. Unsere Augen können uns einen Teil der Geschichte erzählen, aber erst das Berühren der Objekte um uns herum verkauft das Erlebnis wirklich.

Marcel Reese, der Kopf hinter einem deutschen VR-Exosuit-Projekt, heißt Holotron, glaubt, dass er möglicherweise eine Lösung gefunden hat, um diesen Teil des virtuellen Erlebnisses zu befriedigen. Es ist ein Roboter-Exoanzug für den Unterkörper (denken Sie an die Hälfte des Power Loader von Außerirdische), das von Benutzern angelegt werden kann und einige der Kräfte simulieren kann, die erforderlich sind, um ihnen dabei zu helfen, sich überzeugender durch virtuelle Welten zu bewegen und mit Objekten um sie herum zu interagieren.

Eine virtuelle Welt, die nicht vom Leben zu unterscheiden ist

„Das Problem, das ich mit dem Holotron zu lösen versuchte, besteht darin, eine virtuelle Welt zu erschaffen, die vom wirklichen Leben nicht zu unterscheiden ist“, sagte Reese gegenüber Digital Trends. „Das kann auch so verstanden werden, dass man die perfekte Mensch-Maschine-Schnittstelle findet, bei der man den Avatar steuert, indem man das tut, was man normalerweise tun würde.“

Die Force-Feedback-Schnittstelle des Holotron-Exoskeletts misst die Kräfte, die der Benutzer ausübt, und sendet diese dann an einen Computer, wo der Avatar in einem virtuellen Raum erscheint Die Welt stellt sie mithilfe dessen nach, was Reese „virtuelle Muskeln“ nannte. Abhängig von den physischen Einschränkungen der virtuellen Umgebung ermöglicht dies dem Avatar, sich zu bewegen oder nicht. Wenn beispielsweise das Bein des Avatars mit großer Kraft gegen einen kleinen Ball stößt, gibt der Ball nach, wenn der Benutzer einen Tritt ausführt. Wenn eine ähnliche Bewegung auf einem schweren Stein versucht wird, gibt der Stein nicht nach und der Exoanzug könnte die Beinbewegung des Benutzers einschränken.

Aber niemand außer vielleicht dem größten Fan von Fußball-Elfmeterschießen zieht einen Roboter-Exo-Anzug an, nur um einen Ball in VR mit zusätzlicher Wahrhaftigkeit schießen zu können. Die wirklich große Herausforderung in Bezug auf Bewegung in VR bleibt, wie man es Benutzern ermöglicht, zu gehen, ohne von der physischen, realen Umgebung, in der sie sich befinden, aufgehalten zu werden. Andere Forscher haben Lösungen dafür untersucht reichen von Laufbändern zu einem seltsamen Trick, der das Gehirn täuscht Ich denke, es geht in einer geraden Linie obwohl es in Wirklichkeit im Kreis läuft.

Im Fall von Holotron umfasst der Ansatz einen größeren Roboter namens Bewegungssimulator, der das Exoskelett (und damit auch den Benutzer) in der Luft aufhängt und bewegt. Der Benutzer bleibt stationär, aber das Holotron-Setup sorgt für die nötige Bewegung, damit er das Gefühl hat, sich zu bewegen.

„Der Benutzer geht nicht mehr auf einem realen Boden, sondern spürt den virtuellen Boden nur noch durch die Fußplatten des Exoskeletts oder andere Körperteile, wenn er oder sie krabbelt“, sagte Reese. „Es ist wichtig, dass sich der Benutzer nie um die Regulierung seines eigenen Körpergleichgewichts kümmern muss. Mit dem Holotron kann sich der Benutzer voll und ganz auf die Kontrolle des Körpers des Avatars konzentrieren.“

Reese sagte, dass mögliche Anwendungen für dieses immersivere VR-Setup vom Gaming bis zur Berufsausbildung reichen könnten. Während regelmäßiges Gehen ein unmittelbarer Schwerpunkt ist, könnte (und wird in frühen Testversionen) die Technik auch für andere Bewegungen verwendet werden Arten wie Krabbeln, Springen, Klettern, Reiten, Schwimmen, Basejumping, Surfen – oder sogar Zeit in der Schwerelosigkeit verbringen Raum.

Könnte auch Telepräsenzroboter steuern

Interessanterweise stellt er sich auch vor, dass dieses Hardware-Setup ein nützliches Werkzeug zur Steuerung von Telepräsenzrobotern werden könnte Konzept, das bereits (nicht unbedingt mit dieser speziellen Technologie) für Anwendungen bis zu genutzt wird Und einschließlich lebensrettender Operationen.

„Es gibt viele Anwendungen für ferngesteuerte humanoide Roboter“, sagte Reese. „Dazu gehören gefährliche Umgebungen, industrielle Reparaturen aus der Ferne, medizinische Ferndienste oder einfach Fernarbeit im Allgemeinen, bei der jeder sofort und überall arbeiten kann. Durch den Einsatz teleoperierter humanoider Roboter könnten viele Wege und Arbeitswege eingespart werden.“

Reeses Ambitionen in diesem Bereich fangen gerade erst an. „Die [feinen] Details der … Interaktion mit der virtuellen Umgebung, wie die Textur eines rauen Stücks Holz oder die Unebenheiten einer Avocado, können vom Benutzer [noch] nicht realistisch gefühlt werden“, sagte er. „Am Anfang ist das nicht erforderlich … Aber man kann überall am Körper hochauflösende taktile Displays anbringen, damit der Benutzer jedes Objekt, das er berührt, bis ins kleinste Detail spüren kann. Spätere Ergänzungen werden dies und auch thermische Anzeigen, Geruch und Geschmack umfassen.“

Er sagte, der Plan bestehe darin, das Holontron schließlich zu kommerzialisieren, obwohl es derzeit noch zu früh sei, dies in Betracht zu ziehen. Dennoch gibt dies einen Vorgeschmack darauf, wie die Zukunft der virtuellen Realität aussehen könnte. Zumindest solange Sie in Ihrem heimischen Spielzimmer genügend Platz haben.

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