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【项目专访】宇达科技——基于柔性电子皮肤的无线触觉反馈

研究背景

以触觉反馈为代表的硬件产品和技术是元宇宙第一组件硬件入口中最重要的组成部分,将直接决定元宇宙的用户规模。据国际著名技术研究与咨询公司Technavio调查,预计2021年到2025年间,全球VR触觉技术的市场将增长超过158.4亿美元,年复合增长率高达15.96%。
目前,柔性电子皮肤的研究应用刚刚起步,国际上对于触觉的研究还局限于触觉的传感,使用者仅仅可以检测到柔性器件与物体相互作用的过程中所产生的力学和温度分布,但柔性器件本身并没有把触觉作用到使用者身上,因此使用者无法真实地感受到触摸的过程和感觉。
项目介绍

宇达科技(U-Touch)以触觉反馈技术为核心,彻底重构以人机交互柔性电子皮肤设备为基础的元宇宙底层技术输出公司,以B2B为主要的经营模式,对相关元宇宙公司提供技术输出及平台定制化服务,产品还拓展至医疗设备、柔性可穿戴、元宇宙触觉反馈、机器人触觉反馈、大数据触觉集采等领域。

本项目开发出一套基于柔性电子皮肤的无线触觉反馈系统,在国际上首次集成了触觉反馈的三大感受,是集力学、粗糙度、温度反馈为一体的触觉反馈技术,拥有无线、柔性、轻薄、无延迟的特性,可模拟最真实的触觉反馈效果,使触觉精细到物体的材质和纹理。目前,公司已构建起核心技术壁垒,拥有6项专利授权,据专业机构调研,在全球范围内尚未出现竞争对手。

核心团队
创始人于欣格是皮肤触觉反馈技术(又称皮肤VR)的开创者,博士后工作于世界顶尖研究机构John Rogers实验室,目前是香港城市大学的终身教授、香港城市大学-中科院机器人联合实验室副主任,在相关领域拥有超过10年的研究经验,曾被IEEE授予纳米医疗新发明人奖。
CEO陈嘉贤毕业于北京大学中文系,曾任汇丰证券助理副总裁,拥有多次创业经历,在港澳及内地从事企业创办、经营和投资30多年。
CTO李登峰是清华大学材料专业硕士、香港城市大学博士后,擅长超微型触觉反馈器的设计和制备,带领公司技术团队进行触觉手套的设计、制作和开发。
本期专访邀请到了「宇达科技」的CEO陈嘉贤、创始人于欣格带领我们共同探讨基于柔性电子皮肤的无线触觉反馈系统的差异化优势,领略公司在虚拟现实、医疗设备、康复等众多场景领域的战略布局。

点击下方观看时长15分46秒的专访视频

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【项目专访】宇达科技——基于柔性电子皮肤的无线触觉反馈

融资轮次:天使轮 | 融资金额: 3000~4000万 | 释放股权: 10~20%

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Q1:请介绍一下宇达科技的核心团队及研发实力。

于欣格:我们目前主要以实验室开发的技术为基础进行产品转化,核心技术团队基本都来自于香港城市大学,实验室的博士后和硕士生也在公司全职从事研发工作,我的课题组会给公司提供项目合作以及技术支持。此外,陈先生牵头作为CEO来带领我们的运营团队。

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Q2:公司研发的无线触觉反馈系统具有怎样的技术壁垒?


于欣格:首先,我们是全世界第一个报道了这种具有触觉反馈的VR系统的团队,如果在搜索引擎上输入“皮肤VR”或“电子皮肤”,可以检索到许多我和团队相关的词条。

其次,从具体的技术细节来看,我们解决了材料的选择、器件的优化、力学电学集成以及一些应用的验证,这些在工程和科学角度上都有很强大的壁垒。

基于触觉信息编码的无线轻薄电触觉反馈界面

视频来源:香港城市大学 于欣格教授团队

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Q3:基于这样的技术优势,公司未来计划有哪些产品落地、主要应用在哪些场景领域?

于欣格我们的触觉VR可以对标Meta(原Facebook)的触觉手套,目前他们使用的还是比较笨重的气泵,而我们可以实现一款完全无线、非常轻薄、可穿戴的触觉反馈手套,并且我们的相关技术也已经完全成熟。无论从尺寸、质量还是功能性等多方面来看,我相信大家在看到我们的产品之后,会发现它和目前市面上报道的尤其是Facebook那一款手套相比有非常明显的优势。

这款产品可以给用户提供多方位的真实的触觉反馈,结合虚拟现实的VR视觉场景,用户可以获得沉浸式的视觉,听觉以及触觉体验,目前这个手套是我们预计第一个落地的具象化、轻量化的产品。除了C端受众,我认为一些大的公司对它可能更感兴趣,尤其是想要做元宇宙的公司。

除此之外,我们的产品对于高校来说也是一个科研的装备,因为现在从事大数据运算和触觉方向研究的人员越来越多,他们也需要这样一套硬件去支撑他们完成软件的数据采集。

陈嘉贤:除了触觉手套,未来我们的技术还可以拓展到各种相关的、有触觉需求的穿戴设备。在可切入的应用场景上,除了上述提及的所有想在元宇宙发展的大平台、大公司以外,最直接的是一些有虚拟现实需求的项目,包括游戏、虚拟旅游以及所有与元宇宙相关的产业。

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Q4:您如何看待无线触觉反馈系统在医疗领域的应用前景?

于欣格触觉反馈技术在医疗领域的应用是非常广泛的。我们目前和香港生产局开展了一些公益性的项目,其中一个案例就是:通过我们的触觉反馈技术,结合共同研发的传感,对香港部分养老院的老人进行生理信息的采集、监控、反馈和提醒,就可以及时地提供老人的生理信号信息,避免老人出现脱水或者急性发病的情况。

更具象的应用就是手术机器人领域,我有很多朋友都是医生,包括达芬奇手术机器人认证的医生,他们基本上一致地反馈:市场上现有的手术机器人非常缺乏触感,他们急切地需要一套轻薄可穿戴的触觉反馈系统来提升手术机器人的触觉反馈,进而实现整个手术操作过程更加准确、手术效率更高。

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Q5:于教授作为国际上皮肤VR的首创者,您如何看待它未来的发展趋势?

于欣格首先,从科研的角度来看,我们这项技术已经解决了很多难题。去年的诺贝尔生理及医学奖也颁发给了触觉相关的领域,人们更多地关注到除了视觉和听觉以外的另外一个重要的人体感受——触觉。

其次,从商业的角度来看,Facebook(现已更名Meta)已经意识到了触觉的重要性,然而他们目前没有这项技术,在通过其他方式试图解决触觉方向的一些壁垒。

因此,无论从科学角度还是应用角度来看,元宇宙、手术机器人以及健康监控对触觉反馈的需求都是刚性的,根据相关的调研报告,皮肤VR的市场是非常庞大的。

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Q6:皮肤VR如何实现反馈触感的真实和自然?

于欣格在用手触摸东西的时候,我们可以感受到它的一些物理信息,包括表面的粗糙度、硬度、反馈力度和温度。举例来说,我们用手抓一个毛衣的时候,可以感受到它是有点粗糙的、暖暖的、跟手比较贴合的。

根据这些物理信息,我们可以通过电磁式驱动的震动来实现力度的反馈;通过调整电触觉刺激的频率和波形让使用者感受到粗糙与细腻程度的区分,实现纹理的反馈;通过热电技术转化成制冷和制热两种形式,实现温度的区分。

通过集成这些数据和信息,我们可以获得无穷无尽的触觉反馈模态,可以模拟各种物体和材料,使用者感受到物体的触感也就比较真实。

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Q7:皮肤VR在控制、电量、携带等使用方面是否有所限制?

于欣格上述几点确实是柔性电子(即皮肤电子)的缺陷,而我们团队所做的研究完全突破了这些限制。首先在耗电量方面,我们可以让器件工作在斜正态,以极小的电量实现最大的驱动效果,如此便有效地解决了功耗问题。其次,我们的器件本身采用的是轻薄柔软的材料和设计,便携度也非常高。

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Q8:基于这样的市场机遇和背景红利,公司打算如何切入市场端?

陈嘉贤一方面,我们会以触觉反馈为切入点,对元宇宙及相关产业进行产品和技术的输出。另一方面,在医疗领域,我们可以为特定的医疗设备提供定制化的技术开发或转移方案,合作开发出触觉机器人、残疾人触觉义肢等相关医疗产品并进行市场投放。

我们未来会从toB和toC两端来发展。首先,基于我们技术的领先性和唯一性,我们会把技术模块化,那么对于想在元宇宙领域发展的公司,我们可以为他们提供很多技术服务,这个是我们对B端市场的切入点。其次,我们也会将自己技术所转化的产品投放到C端市场。

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Q9:公司对未来的业务布局有怎样的考量?

陈嘉贤目前我们在香港成立了公司,未来肯定会在整个大中国区域的市场进行布局,我们会跟一些大公司去合作研发项目并且进行产品端的考量。我国目前在元宇宙领域加大了支持力度并且投放了很多资源,我认为未来也会出现很多相关的产业。

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Q10:请介绍一下公司未来在技术升级和产品拓展方向的规划。
于欣格:我们会依托香港城市大学的科研平台,招揽优秀的人才,实现现有技术的持续更新和新技术的开发。由于这些技术都是由我本人带领的团队开发的,后续可以作为公司的技术储备,构筑起公司的技术“护城河”,领先市场上同级的技术产品5到10年。
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Q11:无线触觉反馈系统的核心技术目前处于怎样的阶段?
于欣格:目前实验室已经完全打磨完毕,我们准备投入生产。一方面,to B端我们可以根据企业的需求,把我们的技术加载在他们的产品或者构架里;另一方面,to C端我们的技术也可以马上根据不同的需求和应用领域实现定制化、轻量化的生产,这个技术已经是非常成熟的。
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Q12:公司规划推出的无线触觉手套和手术机器人的软、硬件自主化情况如何?
于欣格:首先,我们的无线触觉手套从传感、交互到网络互联的技术完全是自主的,目前实验室也已经完成了平台的开发,网络互联也许需要耗费一些时间,但它不是技术难题,可以直接套用现有的诸多模板或模块。我们更侧重于硬件。其次,在手术机器人方向,基于目前手术机器人现有的传感器和设置,我们会把公司自研的技术通过软硬件交互集成的形式直接融入到现有的体系里。我们已经和相应的手术机器人专家进行了深入的沟通,基本会通过B2B的合作方式来实现我们的技术植入。

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Q13:当前公司处于怎样的融资阶段?
陈嘉贤:我们现在的资金需求大概在500万美元左右,本轮融资的金额是3000~4000万人民币,预计释放10%~20%的股权。这些资金主要用于将我们现有的成熟的实验室技术转化为实际的产品。
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