当前触觉致动器多为刚性，且在模拟真实触觉方面存在局限。针对这一挑战，美国加州大学的研究团队开发了一种名为 HAMS（可穿戴触觉人造肌肉皮肤）的创新技术，旨在增强 XR（扩展现实）系统的沉浸感，并在娱乐、教育和辅助技术领域展现广泛应用潜力。
HAMS 基于全软毫米级多层介电弹性体致动器（DEA）设计，能够产生显著的面外变形，从而模拟真实的触觉体验。这种 DEA 采用厚度变化的多层结构，不仅实现了较大的面外位移和力输出，还确保了舒适性和耐磨性。实验结果显示，HAMS 能够生成复杂的触觉反馈，并具有高感知精度。
在 XR 技术中，触觉致动器扮演着将虚拟环境中的触觉传递到用户皮肤机械感受器的关键角色。然而，传统触觉致动器因形状笨重、缺乏通用性而限制了 XR 交互的灵活性，影响了用户的沉浸体验。相比之下，皮肤集成触觉界面提供了更灵活的解决方案，能够适应各种身体部位，减少侵入性，实现与虚拟环境的自然交互。
尽管现有的皮肤集成触觉技术如压电致动器和磁性马达已在一定程度上实现了人工感觉反馈，但它们的刚性特性和低冲程限制了它们在复制现实世界体验方面的能力。此外，这些致动器提供的空间分辨率有限，难以向更小、更敏感的身体部位提供复杂的触觉反馈。
针对这些问题，加州大学团队提出的 HAMS 采用全软毫米级多层 DEA，具有响应快、带宽宽、应变大、能量密度高、运行无声等特点，可与天然肌肉相媲美。HAMS 中的 DEA 利用电场梯度机制在变厚多层介电弹性体内实现面外变形，无需外部压力偏置或非活性刚性组件，从而保持了完全柔软的结构和最佳的可穿戴性、舒适性。
HAMS 的可扩展性和可定制性使其能够应用于不同的皮肤表面，并覆盖整个身体。此外，HAMS 消除了可穿戴触觉设备中常见的刚性组件，提供了额外的感觉体验，如皮肤上的持续压力。当无缝应用到用户身上并连接到 VR 头显时，HAMS 能够为用户提供身临其境的 XR 体验。
综上所述，HAMS 作为一种创新的可穿戴触觉人造肌肉皮肤技术，有望为 XR 系统带来革命性的沉浸感提升，并在多个领域展现出广泛的应用前景。