Holotron: een robotachtig exosuit voor virtual reality

Er was eens een tijd, begin jaren negentig om precies te zijn, dat de grootste belemmering voor het bereiken van hoogwaardige virtual reality het feit was dat de beelden te vaag en traag waren. Tegenwoordig zijn we veel verder gekomen dan deze kinderziektes. Met indrukwekkende beelden en driedimensionaal geluid heeft VR er geen probleem mee een meeslepende meeslepende ervaring te creëren – tenminste vanuit audiovisueel perspectief.

Maar virtuele werelden zijn nog niet zo overtuigend als ze zouden kunnen zijn – en het gebrek aan andere zintuigen, voornamelijk aanraking, speelt daar een grote rol in. Aanraking is een belangrijk onderdeel van de manier waarop we omgaan met de fysieke wereld. Onze ogen kunnen ons een deel van het verhaal vertellen, maar het is het aanraken van de objecten om ons heen die de ervaring echt verkoopt.

Marcel Reese, het brein achter een VR-exosuitproject in Duitsland, belde Holotron, denkt dat hij misschien een oplossing heeft bedacht om dit deel van de virtuele ervaring te bevredigen. Het is een robot-exosuit voor het onderlichaam (denk aan de helft van de Power Loader van Buitenaardse wezens) dat door gebruikers kan worden aangetrokken en dat in staat is een aantal van de krachten te simuleren die nodig zijn om hen te helpen op overtuigendere wijze door virtuele werelden te bewegen en te communiceren met objecten om hen heen.

Een virtuele wereld die niet van het leven te onderscheiden is

“Het probleem dat ik met de Holotron probeerde op te lossen, is hoe je een virtuele wereld kunt creëren die niet te onderscheiden is van het echte leven”, vertelde Reese aan Digital Trends. “Dat kan ook worden opgevat als het vinden van de perfecte mens-machine-interface waarbij je de avatar bestuurt door te doen wat je normaal zou doen.”

De force-feedback-interface van het Holotron-exoskelet werkt door de krachten te meten die de gebruiker uitoefent en deze vervolgens naar een computer te sturen waar de avatar in een virtuele vorm wordt weergegeven. De wereld herschept ze met behulp van wat Reese ‘virtuele spieren’ noemde. Afhankelijk van de fysieke beperkingen van de virtuele omgeving kan de avatar hierdoor bewegen of bewegen niet. Als het been van de avatar bijvoorbeeld met grote kracht tegen een kleine bal duwt, zal de bal meegeven als de gebruiker een trap uitvoert. Als een soortgelijke beweging wordt geprobeerd op een zware rots, zal de rots niet meegeven en kan het exosuit de beenbeweging van de gebruiker beperken.

Maar niemand, behalve misschien de grootste liefhebber van voetbalstrafschoppen, trekt een robot-exosuit uitsluitend aan om met extra waarheidsgetrouwheid een bal in VR te kunnen schoppen. De echt grote uitdaging op het gebied van beweging in VR blijft hoe gebruikers kunnen lopen zonder te worden tegengehouden door de fysieke, reële omgeving waarin de gebruiker zich bevindt. Andere onderzoekers hebben oplossingen daarvoor onderzocht variëren van loopbanden tot een vreemde truc die de hersenen voor de gek houdt denken dat het in een rechte lijn gaat terwijl het in feite in cirkels loopt.

In het geval van Holotron omvat de aanpak een grotere robot, de bewegingssimulator genaamd, die het exoskelet (en, bij uitbreiding, de gebruiker) in de lucht ophangt en beweegt. De gebruiker blijft stilstaan, maar de Holotron-opstelling zorgt voor de nodige beweging om hem het gevoel te geven dat hij, nou ja, beweegt.

“De gebruiker loopt niet meer op een echte vloer, maar voelt in plaats daarvan de virtuele vloer alleen door de voetplaten van het exoskelet of andere lichaamsdelen als [hij of zij] aan het kruipen is,” zei Reese. “Het is belangrijk dat de gebruiker zich nooit druk hoeft te maken over het reguleren van zijn of haar eigen lichaamsbalans. Met de Holotron kan de gebruiker zich volledig concentreren op het besturen van het lichaam van de avatar.”

Reese zei dat mogelijke toepassingen voor deze meer meeslepende VR-opstelling zouden kunnen variëren van gaming tot beroepstraining. Hoewel regelmatig lopen een directe focus is, zou de techniek kunnen worden gebruikt (en in vroege testversies wordt) gebruikt voor andere bewegingen soorten zoals kruipen, springen, klimmen, paardrijden, zwemmen, basejumpen, surfen – of zelfs tijd doorbrengen in microzwaartekracht in ruimte.

Kan ook telepresence-robots besturen

Het is intrigerend dat hij zich ook voorstelt dat deze hardware-installatie een handig hulpmiddel zal worden voor het besturen van telepresence-robots concept dat al wordt gebruikt (niet noodzakelijkerwijs met deze specifieke technologie) voor toepassingen tot En inclusief levensreddende operaties.

“Er zijn veel toepassingen voor op afstand bediende humanoïde robots”, zegt Reese. “Dit omvat gevaarlijke omgevingen, industriële reparaties op afstand, medische diensten op afstand, of gewoonweg werken op afstand in het algemeen, waar iedereen direct overal zou kunnen werken. Een groot deel van het gewone reis- en woon-werkverkeer zou kunnen worden verminderd door het gebruik van telebediende humanoïde robots.”

Reese's ambities op dit gebied zijn nog maar net begonnen. “De [fijne] details van … interactie met de virtuele omgeving, zoals de textuur van een ruw stuk hout of de hobbels van een avocado, kunnen [nog] niet realistisch worden gevoeld door de gebruiker”, zei hij. “In het begin is dat niet nodig… Maar je kunt tactiele displays met hoge resolutie over het hele lichaam toevoegen, zodat de gebruiker de details van elk object dat hij of zij aanraakt, kan voelen. Latere add-ons zullen dit omvatten, evenals thermische displays, geur en smaak.”

Hij zei dat het plan is om de Holontron uiteindelijk op de markt te brengen, hoewel het momenteel te vroeg is om dit te overwegen. Niettemin geeft dit een voorproefje van hoe de toekomst van virtual reality eruit zou kunnen zien. Tenminste, zolang je voldoende ruimte hebt in je speelkamer thuis.

Aanbevelingen van de redactie

• Het ‘oneindige loop’-probleem van VR oplossen met moonboots
• 10 ongelooflijke technologieën die tien jaar geleden nog niet bestonden
• Nieuw lichtgewicht robot-exosuit maakt lopen en rennen een stuk eenvoudiger
• Trippy VR-demo leest je hersengolven om slaapverwekkende beelden te creëren
• Het Amerikaanse leger bouwt een gigantisch VR-slagveld om soldaten virtueel te trainen

Upgrade uw levensstijlMet Digital Trends kunnen lezers de snelle technische wereld in de gaten houden met het laatste nieuws, leuke productrecensies, inzichtelijke redactionele artikelen en unieke sneak peeks.