Д.Л. Овчинников1, А.Ю. Тычков2, Д.С. Чернышов3, А.Д. Иванов4, Р.В. Золотарев5, А.Д. Сашина6

1–4, 6 Пензенский государственный университет (г. Пенза, Россия)
5 TSEM LLC (Пенза, Россия)
 

Постановка проблемы. Виртуальная реальность находит всестороннее применение в различных областях наук, техники, медицине, высокотехнологичном производстве, игровой индустрии и образовании. Обеспечить полное погружение пользователя в среду виртуальной реальности, а также отработать технические навыки работы возможно только с дополнительными периферийными устройствами (перчатки с биологической тактильной обратной связью для взаимодействия с объектами).

Цель. Разработать современный и технологичный контроллер-перчатку для взаимодействия с виртуальной реальностью.

Результаты. Проведен анализ необходимых для устройства функций (отслеживание движений отдельных фаланг, обратная связь, удобство использования) на основе готовых образцов контроллеров. Представлена обобщенная структурная схема предлагаемого устройства и список компонентов, необходимых для ее реализации. Описаны особенности реализации обратной связи интерфейса человек-машина.

Практическая значимость. Предлагаемое решение перчатки-контроллера с функцией обратной связи интерфейса человек-машина позволит пользователю повысить уровень физиологического восприятия (эмоциональной восприимчивости) и чувствительности к виртуальным сценам и событиям, смоделированным иммерсивной средой.

Овчинников Д.Л., Тычков А.Ю., Чернышов Д.С., Иванов А.Д., Золотарев Р.В., Сашина А.Д. Разработка контроллера-перчатки для взаимодействия с объектами виртуальной реальности // Биомедицинская радиоэлектроника. 2023. T. 26. № 2. С. 38−43. DOI: https://doi.org/ 10.18127/j15604136-202302-06

1. Liu X. et al. Virtual reality and its application in military. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. IOP Publishing, 2018. V. 170. № 3. P. 032155.
2. Граневский К.В., Кубенин Н.А. Технологии виртуальной и дополненной реальности и возможность их применения в военном образовании // Тенденции развития науки и образования. 2017. № 31–1. С. 16–22.
3. Rosen J. M. et al. Evolution of virtual reality [Medicine]. IEEE Engineering in Medicine and Biology Magazine. 1996. V. 15. № 2. P. 16–22.
4. Корзунин А.В. Психофизиологические критерии оценки нервно-психической устойчивости в процессе военно-профессио­нальной адаптации военнослужащих: Дис. СПб.: Воен.-мед. акад. им. С.М. Кирова. 2015.
5. Сысоев В. Н. и др. Физиология военного труда. СПб.: Любавич. 2011. Т. 455.
6. Чермянин С.В. Психология чрезвычайных и экстремальных ситуаций. СПб.: Айсинг. 2015. С. 208.
7. Солодков А.С. Возрастная физиология: Учеб. пособие. СПб.: ГАФК им. П.Ф. Лесгафта. 2001. С. 187.
8. Зеленский М.М., Рева С.А., Шадеркина А.И. Виртуальная реальность (VR) в клинической медицине: международный и российский опыт // Журнал телемедицины и электронного здравоохранения. 2021. Т. 7. № 3. С. 7–20.
9. Rosser J. C. et al. Impact of Super Monkey Ball and Underground video games on basic and advanced laparoscopic skill training. Surgical endoscopy. 2017. Т. 31. P. 1544–1549.
10. Atmel Corporation, 8-bit AVR Microcontrollers ATmega328/P datasheet complete. 2016. P. 1–2.
11. InvenSense Inc, MPU-9250 Product Specification Revision 1.1. 2016. P. 6–18.
12. Бычков Е. А. и др. Разработка системы контроля положения скальпеля в реальном времени // Биомедицинская радиоэлектроника. 2019. Т. 22. № 6. С. 24–30. DOI: 10.18127/j15604136-201906-05.
13. Тычков А. Ю. и др. Обзор систем виртуальной реальности // Изв. вузов. Поволжский регион. Сер.: Технические науки. 2020. № 2 (54). С. 3–13.