主動觸覺意味著這樣一種設備，它不僅能感受你的身體移動，還能傳遞力量、阻力、熱量、尖銳感或其他觸覺。
20世紀70年代的觸覺實驗涉及了相當龐大和可怕的機器人武器，它們可以通過程序在虛擬世界中傳達事件。弗雷德·布魯克斯曾在教堂山研究過這些大鐵傢伙的樣件。它們通常被固定在天花板上，就像伊凡·蘇澤蘭早期的顯示設備一樣。
機器人的手臂是活躍的，它可以傳達虛擬障礙物的存在。你移動手臂，手臂就會移動光標或虛擬工具，甚至是化身的手。當手的虛擬擴展遇到虛擬桌面等障礙時，機器人將拒絕通過。這種感覺就像是你真的碰到了一個平面一樣，而不是推斷的或通感的感覺。你的大腦將機器人的觸覺提示與你所看到的桌子的計算機圖形圖像交織在一起，只要你心裡不抗拒，就會體驗到桌子的實際存在感。
如果觸覺小裝置正常工作，那麼，當你嘗試坐上一個虛擬的豆袋椅時，你會有一種柔軟的、易碎的感覺，而不是桌面那種又硬又脆的感覺。同樣，如果你拿起一個虛擬的砝碼，機器人手臂可以向下拉你真正的手，以此模擬重力。
這就是所謂的力反饋。我已經盡量將它解釋得比較簡單了。正如VR中的視覺一樣，力反饋在減少延遲和提高準確性方面仍面臨著巨大的挑戰，但這只是問題的開始。人們必須弄清楚如何錨定機器人，關鍵的一點是，即使被編寫得再愚蠢，這個裝置也應該避免傷害到你。
力反饋的感覺令人著迷，因為它調動了你的整個身體。當你往下按桌面時，無論是真實的還是虛擬的，你的整個身體都能感受得到。如果你是站立的，你的整個身體框架會進行調整，以感覺並適應桌子抵抗你的現實。如果你是坐著的，你的整個手臂和背部會進行調整。你會感覺到身體的姿勢，並能感覺到通過「本體感受」的觸覺體驗和通過你按壓的局部區域的觸覺感受影響姿勢的壓力。
力反饋是VR在商業領域多年來一直存在的一個分支。本書是一本個人化的書，不是對整個領域的描述，因此，我不會提到每個人，我只會提到我最喜歡的力反饋研究人員——斯坦福大學的肯·索爾茲伯裡（Ken Salisbury）。他聯合發明的「幻影」設備，多年來一直都是VR系統中常見的組成部分。「幻影」是一個桌面友好的可愛的機器人手臂，單憑一隻手就可以操作一個虛擬儀器。
這些研究方向的力反饋設備通常被應用於醫學。你可以假設一個筆狀的延伸物是一個真實設備的手柄，如手術刀的刀柄。這正是手術模擬器所實現的內容。
一名外科醫生曾讓我在自己的視網膜上進行一部分激光手術，我幫助他設計了手術儀器。當然，這樣做完全違反相關規定，所以我不會提到他的名字。
力反饋設備雖然很棒，但也有明顯的局限性。首先，它們必須是錨定的，雖然使用起來沒有問題，但是很難移動。所以，人們想像將力反饋設備固定在機器人上，讓機器人暗中和你保持一致，在需要時隨時移動，對你的手部動作做出響應。或者，讓整個地板隨時滾動，以此保證機器人位置正確。兩種方法我們都試過了，都不是很容易。
不管怎樣，肯和我以及其他一些人，包括亨利·富克斯（Henry Fuchs），曾經將之稱為「管家策略」。
以下是有關「管家策略」的工作方式的更多細節。試想，你處在一個虛擬世界中，你想把自己的手拍在一個虛擬的桌面上。現在，假設有一個周到的機器人在附近奔忙。（當然，你其實沒有看到機器人，你看到的只是計算機生成的虛擬世界。）這個機器人的一隻手臂托著一個托盤，就像一個管家。當你開始把手向下拍時，機器人計算到你應該會擊打那個虛擬的桌面，於是，它及時出現，把真實的托盤對準虛擬的桌面，讓你感覺好像那個虛擬桌面一直在那裡。
請先不要考慮安全問題，我們只是在做一個思想實驗……
如果你在管家的托盤表面滑動手指，很快就會到達邊緣，因為這個托盤必須足夠小，才能避免它在移動的時候撞到你……但桌子可能很大。所以，管家機器人大概不得不移動托盤，保證你的手始終在托盤上面，這樣，這個托盤表面感覺起來比實際的要大……當移動手指的時候，你感覺不到托盤表面在你的手指下面移動。
這把我們帶入了觸覺的另一方面，即觸感。這種感覺來自皮膚中的傳感細胞。
觸感反饋令人驚訝，因為它實際上是一個完全不同的感官生態系統。你的皮膚裡有很多不同類型的傳感單元，有些感受熱量，有些感受尖銳，有些感受柔軟。它們往往只能感受這些質感變化的變體，不能感受這些質感本身。
當你用手指觸摸物體時，某些傳感單元對質地很敏感。好吧，深吸一口氣，請注意：為了保證這些質地細胞獲得它們期望的感覺，管家機器人提供的托盤必須有一個表面塗層，可以在任意方向上滾動，從而在托盤移動時模擬靜止的感覺，這樣，托盤就可以模擬比自己更大的表面。我知道，可能很難通過字面描述直觀地想像或理解這個機制。即使是專業的VR研究人員也有可能陷入困境，試圖借助我們不得不構建的由內向外的小裝置保持清醒。
如果現在你的手指要觸摸一個茶壺，甚至是雞肉，那該怎麼辦？一個茶壺有曲面，所以機器人必須提供符合這種曲線的地方讓人觸摸。怎麼才能辦到呢？
大自然給了我們線索。有些動物可以相當顯著地改變形狀，比如擬態章魚。因此，我和肯一起研究了模擬擬態章魚的機器人。這將是一個可以安靜迅速地變成無數形狀的機器人。
在你要觸摸茶壺的時候，它就會變成茶壺的形狀。你的大腦就會相信，茶壺就在那裡。
某些厲害的頭足類動物可以通過變化紋路來呈現不同的質地作為偽裝。我們開始尋找可以實現這種高級技巧的實驗性人造材料。硬金屬相對容易模擬，但某種材料可以扭曲自己，讓自己摸起來像雞一樣嗎？像羽毛嗎？像一切嗎？也許有一天可以吧。
你會看到，關於主動觸覺大致方案的所有組成部分，現在至少是可以想像的。我們曾經有一個長期的計劃，那就是製作一個「章魚管家機器人」，提供多種觸覺反饋，讓你盡情想像，就像我們現在已經在VR視覺方面實現的那樣。
但是這很糾結。我們誰也沒有耐心真正完成這一整個計劃，不過我提出了一個超級簡單的版本。
主動觸覺，也就是觸覺反作用到你自己的身上，它的主要問題就是偏離了一般性。你可以通過「幻影」這樣的設計來模擬拿著手術刀的感覺，但是你甚至很難想像出任何設備，能預測各種虛擬世界的力量和感覺，這些虛擬世界在你希望的任何地方運行。
普遍性是VR核心思想的一部分。
第17個VR定義：與飛行或外科手術模擬器等專用模擬器相對的通用模擬器。
我一直在全面地討論經典VR中的觸覺。在混合現實的變體中，你仍然可以看到、聽到、感受到真實的世界，並看到或聽到加入其中的虛擬的東西，這和經典VR的情況是不同的。在混合現實中，軟件可以在環境中找到物理上的可供性，以此作為觸覺反饋的即興支持。例如，你可以在真實桌面的邊緣放置一個虛擬滑塊，在虛擬滑塊上輸入數值比在空中移動手更容易。這種情況下，你可以穩定、準確地調整滑塊，並避免手臂疲勞的問題。[2]
讓我們回到經典VR中。很不幸，主動觸覺設備要求VR專門用於那些涉及特定手部工具的用途。我所描述的那些主動觸覺小裝置也往往使VR活動性不強，因為這些小裝置必須像起重機一樣固定在物理世界中。由於這些以及其他種種原因，主動觸覺設備經常將VR限制在專門的應用程序中，但這樣，它就不再是真正的VR了。
被動觸覺設備就沒有這個困擾。