光波导阵列让柔性片材感知形状

要判断一个能动态变形的物体的形状并不容易，对虚拟现实（VR）爱好者来说尤其头疼。追踪四肢和附肢的朝向通常依赖摄像头等外部传感器，或者只能聚焦于手部和手指等特定部位。一种更全面、也可能更灵活的思路是利用光波导，[Qifan Yu] 等人在《Advanced Intelligent Systems》最近的一篇文章中展示了这种方法。

波导是引导电磁波的结构，这里使用的光波导针对的是光波段的电磁辐射。这甚至可以利用廉价且充足的光纤，不过研究中制造的是定制弹性波导。它们以双面、重叠的锯齿状图案铺在片材上，通过波导中波传播的变化，就能较容易地重建片材的形状。

如何工作

先表征信号在波导中的传播行为，然后就能反推波导形状，进而得到片材形状。为验证准确性，研究人员把片材缠绕在志愿者的手臂、胳膊肘和手上，检测各个关节的弯曲和运动。

前景与局限

目前演示的配置还比较笨重，算法也未优化，但理论上可以小型化到能织入普通织物的程度。这将催生能追踪机器人乃至人体姿态的传感片材，用于 VR 等场景。