Haptikas visprogresīvākās iespējas

Zinātnieki ir atraduši veidu, kā piemānīt ķermeņa maņas, liekot domāt, ka plakana virsma patiešām ir asa vai smaila. Viņu atklājumi tiks prezentēti nākamajā mēnesī IEEE Starptautiskajā simpozijā par robotu un cilvēku interaktīvo komunikāciju Hetfīldā, Anglijā.

Šķiet, ka šī jaunā pieskāriena saskarne parāda, ka mūsu pieskāriena sajūtu ir iespējams apmānīt, radot ļoti smalkas un detalizētas spiediena sajūtas, nespiežot uz leju pret ādu. Virtuālā naža mala varētu radīt papildu reālisma sajūtu uz pieskārienu balstītām haptiskajām sistēmām, piemēram, tām, ko izmanto ķirurģiskajos simulatoros.

Šīs pieskārienu tehnoloģijas jomas, ko bieži sauc par haptiku, mērķis ir spēt simulēt jebkuru formu, tekstūru vai sajūtu, saka. Gabriels Robls-De-La-Tors , neirozinātnieks un datorinženieris, kurš atrodas Mehiko, kurš nodibināja Starptautisko Haptics biedrību un vadīja pētījumu. Viņš saka, ka tas ir svarīgs solis ceļā uz haptisko displeju izstrādi.

Spēks O'Modhrein Tam piekrīt arī haptikas eksperts, kas agrāk strādājis Belfāstas Karalienes Universitātē, Ziemeļīrijā. Viņa saka, ka darbam vajadzētu radīt reālistiskāku sajūtu. Tas ir veids, kā uzlabot virsmu atveidošanas uztveres kvalitāti.

Lai gan teorētiski var būt iespējams izveidot mašīnu, kas varētu mainīt savu faktisko tekstūru un formu, lai modelētu plašu formu un faktūru klāstu, šāds mehānisms būtu nerealizējami sarežģīts un liels. Tā vietā pētnieki, piemēram, Robles-De-La-Torre, ir pētījuši veidus, kā izmantot mūsu maņu sistēmas spēju tikt maldinātiem.

Tas ir tikai veids, kā izmantot cilvēka uztveri, saka Vincents Heivards , elektrības un datoru inženieris, kurš Monreālas Makgila universitātē strādā ar haptiku. Tas ir nedaudz līdzīgs ilūzijai, ko piedzīvojam, kad mūsu acis video displejā uztver plašu krāsu diapazonu, lai gan attēls sastāv tikai no trīs dažādu krāsu pikseļiem, viņš saka.

Ar haptiku ilūzija tiek radīta ar pielietotiem spēkiem. Parasti, kad kāds pārvieto pirkstu pāri asai vai smailai malai, ādai tiek pielietoti gan vertikālie, gan sānu spēki, saka Robles-De-La-Torre. Bet viņš atklāja, ka smadzenes var maldināt, domājot, ka tās tiek iedurtas, vienkārši pieliekot sānu spēkus.

Lai radītu šo asuma ilūziju, Robls-De-La-Torre, strādājot ar Carlo Alberto Avizzano un kolēģiem Scuola Superiore Sant'Anna Pizā, Itālijā, izmantoja haptisko saskarni ar nosaukumu GRAB, kas sastāv no uzpirksteņa, kas savienota ar galu. no motorizētas, pagarināmas rokas. Ieliekot tajā rādītājpirkstu, lietotājs var brīvi kustināt uzpirksteni. Pēc tam rūpīgi kontrolēti motori nodrošina atgriezenisko saiti ar spēku, tāpēc uzpirksteņa kustība tiek kavēta tā, lai radītu virtuālas virsmas.

Iestatot sistēmu tā, lai subjekti varētu pārvietot tikai savus pirkstus pa vienu asi no kreisās uz labo pusi, pētnieki varēja likt cilvēkiem justies tā, it kā viņi ar pirkstu skrien pāri dažādām asām un smailām malām, vienkārši pieliekot sānu pretestību. viņu kustība. Sajūta bija tik pārliecinoša, ka subjekti pat spēja saskaņot malu formas ar to attēliem, piemēram, zāģa zobs vai kupris ar smailu smailu.

Robles-De-La-Torre uzskata, ka šī ilūzija rodas kompromisa dēļ, kas pastāv starp dažādiem sensorās informācijas veidiem. Konkrēti, kad mēs pētām objektus, kas satur mazas detaļas, spēka informācija ir svarīgāka par propriocepciju, sensoro informāciju, kas nāk no mūsu muskuļiem un ādas, lai pastāstītu mūsu ķermenim, cik tālu ir pārvietots pirksts vai ekstremitāte. Tā rezultātā mums var šķist, ka mūsu pirksts patiešām kustas, kad tas brauc uz augšu pa kādu no šīm asajām malām, ja tās nav pārāk lielas, viņš saka.

Queen’s O’Modhrain saka, ka ir paveikts liels darbs, lai renderētu lielas ģeometriskas formas, izmantojot spēka atgriezenisko saiti, vai smalkgraudainas virsmas, izmantojot vibrējošus ādas izpildmehānismus. Bet viņa saka, ka šis nesenais darbs parāda, ka vajadzētu būt iespējai padarīt virsmas, kas atrodas starp šīm divām galējībām, neizdarot spiedienu uz ādu.

Var pat būt iespējams simulēt sāpju sajūtas, kas var pavadīt asu priekšmetu, saka Robles-De-La-Torre, jo īss sānu spēka impulss, kas stimulē asuma sajūtu, var stimulēt arī ādas receptorus, kas parasti ir saistīti ar sāpēm. Bet, lai pierādītu šo hipotēzi, ir vajadzīgi vairāk testu. Sāpes ir sarežģīta parādība, viņš saka.

paslēpties