什么是触觉？

什么是触觉？

2025/07/16

触觉

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用科学的眼光来看，
社会关注的真正原因

什么是触觉？

触觉是一种与人类触觉和力感相关的技术。借助最新技术，通过在人脑中产生幻觉，我们现在不仅能够体验到触摸物体时的表面纹理和用手按压时的反应感，还能够体验到现实中不存在或不可能存在的事物的感觉。这种前所未有的幻觉是由传感器、控制电路和特殊振动执行器组成的系统创造的。它已经在智能手机、游戏机等中实现。

什么是触觉

　触觉是与人类触觉和力感相关的技术和研究领域。通过使用技术来表达您触摸物体表面时的粗糙或不平坦的感觉，或者用手按压它时的“坚硬”或“柔软”的感觉，我们创造了一种触觉体验，感觉就像您正在触摸实际上不在您手中的东西。

　用学术术语来说，皮肤上感受到的皮肤感觉、肌肉和关节中感受到的深层感觉等统称为“躯体感觉”，并且这些感觉被进一步分类为更详细的类别。其中，三种基本感觉被称为“三大感觉”：“触觉”，让我们感受到表面的纹理；“压力”，让我们感受到硬度或柔软度；以及“力”，让我们感觉到被拉或推。

　通过控制设备的振动模式，“三原触”的成分成功组合并传输到人体，在人脑中产生幻觉，并引起感知实际不存在的纹理和反应的体验。触觉和力感是人类的原始感觉，其特点是能够创造出人类的物理感、存在感和现实感，而这种感觉是仅靠视觉或听觉无法带来的。

触觉为何引起关注

触觉技术已经应用于我们周围的许多数字设备中。当您按下屏幕上显示的按钮时，智能手机和电动汽车的触摸面板会产生微小的振动，给人一种被按下的感觉。游戏机使用控制器振动向用户真实地传达碰撞的影响和运动的感觉。结合机械运动和数字信息来创造令人惊奇的体验的车辆在娱乐设施中很受欢迎。这也是触觉的一种应用。

人们越来越需要 VR 设备来通过为用户提供触摸某物的交互感觉来增强空间的真实感，并弥补远程会议中物理通信的不足。随着“互动空间传输”的第三次发明，它在电视等通过视觉和听觉被动观看、通过移动身体主动感知的传统信息传输中添加了被称为触觉的第三种信息传输，一个可以表达人类存在和反应的物理性的四维世界开始扩展。

　近年来，备受关注的是使用触觉来导航如何移动和使用身体的能力。正在考虑用于康复、运动训练、客户指导等。

支持触觉的技术

　利用触觉的产品内部有一个由传感器、控制电路和振动执行器等组件组成的系统，这些组件会产生“触觉反馈”。通过了解人脑的特征，我们发现物理量和感觉之间的新关系，创建带来我们想要表达的感觉的物理运动，并机械地将它们生成为振动刺激。

　例如，就导航而言，尽管它在物理上只是一种振动，但它会产生一种振动模式，使人脑产生手被握住的错觉。如果您体验过它，您就会明白，您不仅会感受到振动，而且还能够实际移动并改变手和身体的方向。你的肌肉正在无意识地做出反应；换句话说，实际上你自己在移动你的手，但你的大脑将其感知为是由外力移动的。还尝试使用触觉来引导人们的移动方向和方式，以使工厂和建筑工地的工人以及街道上的视障人士远离危险。

　触觉技术的使用主要由美国的全球 IT 公司主导，但实现这一技术的产品所必需的部件却由日本制造商制造和支持。为了未来的进一步发展，需要利用人工智能和边缘计算技术来改进信息压缩，并使设备变得更小、更薄。 （AIST 杂志“什么是边缘计算？」）

AIST 在触觉方面的努力

　触觉需要一系列技术，通过感知人的运动、解释测量结果、生成触觉信息进行反馈并通过移动设备来表达它，从而促进人类理解和行动。 AIST 的优势在于它拥有从开始到目标所涉及的所有技术。 AIST既有软件也有硬件。这两个轮子产生的交互协同效应促进了进步和进化。

　自我护理实现研究中心混合功能集成研究部成功开发出采用超薄元件的薄膜式触觉设备，备受关注（2024/03/08 新闻稿）。人类社会扩展研究部正在设计将触觉融入 VR 空间的新体验（AIST 杂志）XR 商业利用的努力」）。

　年轻研究人员之间跨组织边界的合作与交流也很活跃。 2014年，我们还成立了Miraissen Co, Ltd，这是AIST的一家技术转让企业，旨在将“数字体验”商业化（自2019年起成为村田制作所的全资子公司），这导致了当前触觉技术的社会应用（采访：株式会社 Miraissen）。

　触觉本身具有产品功能，但只有当它们与视觉和听觉信息相结合时，才能接近完整的产品。相关外围设备和实现技术的可用性是AIST可以为触觉应用进步做出贡献的另一种方式。它具有作为“共同创造的场所”的巨大潜力。

触觉视角

　触觉是生物诞生时在视觉之前发展起来的最古老的感觉。即使在光线不足的地方，我们也可以通过触摸来掌握周围环境并确认安全，这是我们为了生存而获得的第一个感觉。治疗外伤和其他损伤的行为被称为“治疗”，据说用手按在身体上以缓解疼痛的治疗效果是有其起源的，这也表明触觉不仅涉及身体，还涉及心灵。

　换句话说，触觉可以被认为是一种作用于身体的技术，同时，它也触及并作用于心灵。利用其接近身体和心灵之间联系的能力，它有可能被用于医疗领域来护理身心。 Paro 是一种利用触觉的海豹形治疗机器人，就是这样的一个例子。2004/09/17 新闻稿）。疫情发生以来，隔离患者和家人开始远程沟通，但如果也能传达牵手、拥抱、亲近的感觉，就能提供更大的安全感。

　此外，可以想象，创造数字体验将引发人类新的情感和价值观，例如可以用人手无法完成的力量、振动和频率进行按摩，或者能够在VR空间中与偶像握手和互动。如果我们能够利用触觉直观地理解和学习伟大的运动员如何移动他们的身体，人类的能力就有可能得到进一步的解放和拓展。

　当半导体首次出现时，它们被称为“工业大米”，因为许多行业都需要大量半导体。未来，我们设想触觉将应用于各种产品，并成为新行业的基础。 AIST将发挥其综合能力，在广泛领域进行研究，为触觉技术的发展做出贡献，创造并实现这样的未来。