要获得最真实、最沉浸的VR体验,五感的还原尤其重要,尤其是触觉。正如《头号玩家》中的触感手套和X1套装一样,完全还原虚拟世界中的触感。目前来看,要达到电影中的级别还有些遥远,但市场上的一些能够带来力反馈的外设装置已经能还原部分体验。Dexta Robotics公司的Dexmo VR数据手套就是如此。

这款数据手套外形看起来就像酷炫的机械手,可以提供“instant force feedback” (即时力反馈),根据虚拟物品的形状以及软硬不同,使得每个手指都能感到不同程度的触发力。

今日,研发了这款手套的Dexta Robotics宣布获得由磐谷创投领头,欣旺达跟投等数千万元天使轮融资,借此机会,VR陀螺也采访到其CEO谷逍驰,介绍了这款手套的应用场景。

所谓的力反馈手套Dexmo VR是?

Dexta Robotics成立于2014年,主要成员来自英国剑桥大学、美国加州大学、UIUC、RHIT、中国清华大学等高等学府,其中还有一名来自剑桥大学的人机交互实验室的教授。

其实早在去年的一次行业活动上,陀螺君就曾经体验到这款Dexmo手套,其酷炫的外形也让多人驻足,争相排队体验。

尤记得当时体验了几个Demo,抓方块、球体和小黄鸭。在穿戴上手套后,必须先进行校准,将个人手部的信息录入到PC中,然后PC中会生成相应的手部模型。

三个Demo代表了三种不同的形状、材质,比如在抓小黄鸭时,会模拟出其弹性,在不同的力道下会获得不同的反弹作用力。而方块则故意被设置成有凸起部分,当我在虚拟环境中想要捏紧物体时,会受到手套对各个手指运动的制约,触到虚拟物体部分就无法再继续攥紧,仿佛真的捏着一块硬邦邦的方块。

据介绍,Dexmo是一款专门用于VR中交互的无线数据手套,具有轻便性和可变力反馈的核心功能。它可以根据虚拟物品的形状以及软硬不同,使得每个手指都能感到不同程度的触发力,以及感知到物体的形状,并且实现了无线连接。

当用户的虚拟化身遇到一个虚拟物体时,可通过Dexmo的“dynamic grasping-handling”(动态握持处理)算法来感受到虚拟物体的物理性质,而这个软件会向用户提供各种类型的力反馈。实际上,这个装置会向手指提供反作用力,使得虚拟物体可以提供一种“反推”的感觉,就如同在抓握真实的物体一样。

“借助Dexmo,你可以感受到虚拟物体的大小、形状、以及硬度。你可以触摸到数字世界。”

Dexmo与PC通过2.4G无线模块进行通信,使用其自定的通讯协议进行数据压缩和校验,确保传输的速度和稳定性。通讯延时在5-20ms,算上电机响应延时,图像渲染延时等等,复合延时一般在50ms以下,用户已经不太能够感觉到延迟。

在续航上,据称目前最多可以做到4小时的使用时间,设备还在持续改进中。

从开始研发到这一步经历了3年,产品也迭代了几十次, Dexmo从2017年开始正式对外销售开发者版Dexmo Development Kit 1,截止到目前已经完成五个批次的量产,期间还获得了2017年Reddot红点产品工业设计奖以及2018年iF产品工业设计奖。

在量产的过程中不断完善关键技术的生产工艺,例如微型舵机的设计生产,高效可行性验证,顺滑的电机控制算法等等。为了更好的把控产品质量,谷逍驰甚至个人入股其产品的代工厂,全盘监督产品从设计到生产的全过程。

至于为什么会选择做这样的外设,谷逍驰提到:“我们相信自己正在做的事情对行业来说是有重大推进作用的,因为头显+力反馈手套可以实现最真实的三维环境仿真。”

定位高端,拿下行业大客户

既然是一款外设产品,那么明确的产品定位很重要。在谷逍遥驰看来,目前其还是主要定位比较高端的市场。

据称,目前客户还是企业和研究机构居多,主要客户群体还是企业和高校,海外客户囊括NASA JPL喷气动力实验室,休斯顿宇航中心,Toyota,Boston Dynamics,Microsoft,Google,Sony等,国内包括中国航天员科研训练中心,国家电网,核电站,中石油等;科研机构客户有MIT media lab,Cambridge Engineering Department等知名高校研究院。

“由于这些人群对价格不敏感,但是渴求新技术和更好的体验,这对我们的售后要求和软件服务要求会特别的高。对于这些群体我们仍然会保持一贯的高质量产品,优质服务和高价商品的策略。”

但对于一些从研究所走出来的已经落地的应用,例如线下体验馆,小区域VR作业仿真等对Dexmo有更高需求量的场景,Dexta Robotics也会推出企业版本的Dexmo,价格相对研究版本会下调。

“Dexmo作为一个从来没有人做过的微型机器人系统,在产品生产的过程中需要攻克无数的困难。”谷逍驰表示,“除了产品本身的提升以外,我们通过分析数批量产产品中所产生的问题对生产工艺进行了全局的优化,建立起了针对力反馈外骨骼这项技术的Technology Know-How。市面上有一些仿造Dexmo的产品,虽然有着相似的外观,但是软件和生产这两道坎比外形要难过的多。”

但从目前的体验来看,Dexmo这款产品想要达到《头号玩家》中的表现还显得不够。因此,Dexta Robotics也一直在技术上进行迭代和优化的工作。

近期就在硬件方面,Dexmo完善了柔性舵机的生产加工工艺,在更小体积内设计生产了更大扭矩且仍然顺滑的舵机。软件方面,自从2017年底微软对众多OEM厂商合作推出inside out tracking的头显, 快迅速实现了对Windows MR头显全系列头显的软件兼容。同时在穿戴舒适性上做了很大的改进,针对不同的手型推出了可调节的手指绑带,在提升人体工学上做出了很多尝试。

Dexmo具体如何应用?

在产品的是实际应用上,谷逍驰为我们列举了很多实例来进行说明。

以核电站为例,他们先用VR搭建一个完全仿真的虚拟环境,模拟一些特殊场景,如核能源泄露发生时的情况。然后接受测试或训练的员工佩戴VR头显和Dexmo在这样的险情下进行虚拟操作,应该先关闭哪个阀门,按下哪些按键等等。这些精细的动作只有带有力反馈的手套可以做到,手柄无法模拟手指的精细动作,而一般的数据手套又会穿透虚拟物体,仅仅是让用户能看到自己的手,却无法真实的和虚拟世界进行交互,沉浸感大打折扣。以往这些教学测试场景较多都是视频,文档等单方面的信息传递,在有了VR之后不光可以更拟真的渲染场景,也可以从场景中收集用户反馈,并对其行为进行打分以及纠正,效果是远远好于传统的培训的。

还有一部分用户使用Dexmo进行机器人灵巧手或者机械臂的控制。

“比如Boston Dynamics的合作研究机构ihmc就曾经联系过我们问询过如何使用Dexmo控制人形机器人Atlas的手部。相似的日本的Toyota也购买过我们的设备对他们的人形机器人的灵巧手进行遥操控。美国NASA的休斯顿宇航中心曾想用Dexmo进行太空舱外机器人精细操作的控制,由宇航员在舱内控制进行航天器外太空的无人精密维修。英国知名的机器人公司Shadow Robotics和我们在UCL有做过Joint research,使用Dexmo对Shadow Hands进行远程控制。”

这些用户之所以选择Dexmo,谷逍驰认为主要还是因为其不仅仅是普通的数据手套,而且能够根据场景提供变换的力,进行带有反馈的精密控制。

2018年预计营收超千万,保有极高利润率

在顺利拿下诸多企业大客户后,谷逍驰对于今年的销售额非常有信心,他预计2018年底可以达到千万级别的流水,且可以保有极高的利润率。

在谷逍驰看来,VR行业整体已经进入平稳发展期,技术的基础建设已经逐渐完善:比如微软的MR系统已经藏在系统更新里悄无声息的安装进很多人的电脑里了;MR头显的inside-out追踪越来越完善,不需要外部摄像头,仅仅带上头盔就能进入6Dof的虚拟世界了;用户对虚拟现实的科普也已经大致完成了……

此外,深圳也给了其在硬件上的地域优势。“如果说头显的难点在20%的硬件和80%的软件,力反馈手套这个设备对硬件性能的依赖性可能高达60%,这对美国software-centric的创业者来说太难了,做一个电机组样品等一个月,他们没有这个条件把一个还在探索期的硬件产品做快做好,而我们却能以最快的速度让想法具象化。”

“这些条件都为我们公司的成长奠定了基础。有了百万级别高端头显的装机量,会有更多的客户因为想要更好的体验而找到我们。而且早期的投机主义者们已经离场,留下来的都是对行业有自己的理解的,浮华过后反而给我们这种小公司带来了足够的成长空间。”

目前Dexta Robotics团队还在持续扩张中,谷逍驰表示,此轮资金将主要用于招聘工程师和其他人才,用户新产品的研发、软件系统的完善、设备的生产与销售,构建公司的售前售后体系,为客户提供更好的技术支持。