Современная электроника №4/2026

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 37 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 4 / 2026 этой информации, частично наложен- ной на реальные изображения, требу- ет обучения, чтобы пользователи могли быстро связать то, что видят, с соответ- ствующей информацией тактильной обратной связи. Кроме того, электронные тактиль- ные интерфейсы можно использовать для добавления ощущений в виртуаль- ной и дополненной реальности. Диа- пазон ярких ощущений и информаци- онного контента может передаваться рецепторам через точечное давление на кожу с помощьюбезопасных импуль- сов электрического тока, контролируе- мых устройствами современной РЭА. Так, гибкие устройства, обеспечиваю- щие пространственно-временны́е пат- терныприкосновения на участках тела, представляют особый интерес для при- ложений в медицине, спорте и быту. Несложно себе представить развитие инженерной мысли в XXI веке, если с помощью электроники и пневматиче- ских устройств человек научится без помощи рукмассировать любые участ- ки своего (и не только) тела и при этом материалами, настолько близко адапти- рованными к естественному (природно- му) кожному покрову, что разница по прикосновениям и температурному режиму будет незаметной. Сегодня в этой области проводятся исследования по заказу ведущих производственных концернов. Речь в этой области идёт о заменителях самого человека. Лёгкие и гибкие конструкции таких систем уже имеют массивывибротактильных при- водов, размещаемые менее чемна одном квадратном сантиметре. И даже этот параметр будет совершенствоваться. С помощью исследований тактиль- ных отзывов подушечек пальцев рук, в том числе изменения температурно- го режима участков кожи под воздей- ствием электронных и пневматических импульсов, можно улучшить системы и чувствительные к сенсорному давле- нию экраны смарт-устройств в режи- ме реального времени. Новую техноло- гиюможно использовать для передачи навигационных инструкций, для пре- образования музыкальных треков в тактильные паттерны и для поддерж- ки сенсорной заместительной обрат- ной связи для управления роботизи- рованными протезами [5]. Особенности рецепторов в организме человека Согласно работе Э.Г. Джонса, кожа человека содержит миелинизирован- ные волокна A-бета, реагирующие на механические стимулы, причём интенсивность стимулов коррелиру- ет с частотой их разряда. Эти волок- на заканчиваются в тельцах Меркеля, Мейсснера, Пачини или Руффини [4]. Тельца Меркеля-SA1 (медленно адапти- рующийся тип I) в пальце чувствитель- ны к постоянной силе, низкой частоте воздействия (f < 5 Гц), динамической деформации кожи и локальным про- странственным разрывам. Они обла- дают высокой чувствительностью к особенностям поверхности и кривиз- не. Тельца Мейсснера-FAI (быстро адап- тирующийся тип I) в четыре раза более чувствительны к динамической дефор- мации/движению кожи, чем тельца SA1. Они моментально реагируют на внезапные воздействия, связанные с предметами, которые держат люди в руках, на давление и вибрации в диапа- зоне от 5 до 50 Гц. Тельца Руффини-SAII (медленно адаптирующийся тип II) фор- мируют нервные отклики о направле- нии движения или силы воздействия, особенно когда движение связано с рас- тяжением кожи. То есть чувствитель- ны к растяжению кожи и постоянным силам. Тельца Пачини-FAII (быстро адаптирующийся тип II) помогают определить значительной силы напря- жения и деформации кожи при низкой частоте воздействия на них, возника- ющих при повседневной ручной дея- тельности. Также они чувствительны к пространственному разрешению и реагируют на удалённые стимулы воз- действия. Тельца FAII чувствительны к микрометрическим деформациям и вибротактильным стимулам в диапа- зоне от 40 Гц до более чем 400 Гц. Более того, по мере увеличения интенсивно- сти стимулов происходит почти про- порциональное увеличение пикового ответа FAII на низких частотах воз- действия. Таким образом, когда сти- мул (воздействие) вызывает смещение кожи до значения ≥ 6 мкм на частоте ≤ 128 Гц, он вызывает более высокую пиковую реакцию FAII по сравнению с частотами выше 128–130 Гц [4, 9]. Кинестетическая обратная связь реализована прямой обратной свя- зью относительно приложенного уси- лия (воздействия). Поэтому потребо- валось внедрение схем управления в существующую архитектуру с добав- лением сенсорных устройств с дву- сторонней связью между сенсорными датчиками и исполнительными меха- низмами. Обратная связь на небольших расстояниях вполне стабильна, однако если расстояние будет существенно рас- ширено до 50 метров и более, стабиль- ностью системы придётся пожертво- вать. Для улучшения технологичности и устойчивости к помехам (надёжно- сти) тактильных сигналов предложены роботизированные системы, такие как Foldaway и FingerPrint. Однако и они нуждаются в дальнейшем совершен- ствовании для обеспечения дуплекс- ной обратной связи. Обратная связь с электронными так- тильными системами пока обеспечена с помощью различных технологий и методов. Есть носимые приводы/экзо- скелеты для конечностей человека (рук) на основе жёстких тактильных игольчатых систем, мягких вибротак- тильных датчиков-сенсоров и даже сфокусированного ультразвука. Для достижения тактильных ощущений применяют давление воздуха, орга- низованное с помощью маломощных пневматических насосов, созданных по принципу электронного измери- теля давления – тонометра; пневма- тические тактильные ячейки, реали- зованные в хирургическом роботе, и комбинацию тактильных иголок и кинестетической обратной связи для симуляторов пальпации. Адаптивная мультиплоскостная механо- вибротактильная система В разработке электронных тактиль- ных устройств сохраняется несколько пробелов из-за многогранной природы осязания. Это пока не до конца решён- ные вопросы, связанные с повыше- нием точности тактильной обратной связи, обеспечением разнообразных тактильных ощущений и возможно- сти быстрой переноски устройств для тактильных стимулов воздействия на конечности человека, в том чис- ле кончики пальцев. Тем не менее исследователями из Северо-Западно- го университета уже разработана адап- тивная мультиплоскостная тактильная система Bioinspired со стимулировани- ем посредством механотактильных и постоянных, а также переменных вибротактильных электронно-меха- нических импульсов, воздействую- щих с регулируемой интенсивностью (до 298,1 мН) и частотой (до 130 Гц). Под- робно об этом можно прочитать в [7]. Устройство доставляет одновремен- ные стимулы воздействия в несколько областей кончиков пальцев. Описание