تصویر، نشان دهنده سه دسته دستگاه های لامسه ای است: گرفتنی ، پوشیدنی و لمس شدنی. مهندسان در حال ساخت چنین سیستمهایی هستند تا احساس های تماسی واقعی را به بازی های ویدئویی، کنترل روباتی و دیگر موارد، با طیفی از برنامه های کاربردی ممکن ، برسانند.
در فیلم 2018 استیون اسپیلبرگ، Ready Player One (بازیگر آماده شماره یک)، بر اساس کتاب 2011 ارنست کلاین ، مردم وارد یک دنیای غوطه ور کننده واقعیت مجازی موسوم به OASIS می شوند. جالب ترین چیز در مورد فناوری آینده نگرانه در این فیلم علمی تخیلی عینکهای VR نبودند که به نظر نمی رسد خیلی دور باشند از هدست های فعلی که توسط Oculus ، HTC و دیگران فروخته می شوند. بلکه آن درگیری، حسی فراتر از دید و صدا بود: لمس کردن.
شخصیت ها دستکش هایی می پوشیدند که بازخوردهایی داشت که به آنها اجازه می داد اشیاء خیالی را در دستان خود احساس کنند. آنها می توانستند لباس هایی را به صورت تمام بدن ارتقاء دهند که نیروی یک ضربه مشت به سینه یا دست نوازش را بازتولید کنند. و هنوز این قابلیت ها نیز ممکن است آنچنان دور که تصور می کنیم نباشد.
ما مداوماً به اطلاعات تماسی - یا "لامسه‌ای" - تکیه می کنیم ، به طرقی که ما حتی هوشیارانه تشخیص نمی دهیم. اعصاب موجود در پوست ، مفاصل ، عضلات و اندامها به ما می گویند چگونه بدن‌مان موقعیت می گیرد ، چقدر محکم چیزی را نگه می داریم ، آب و هوا چطور است، یا این که یک عزیز از طریق در آغوش گرفتن در حال نشان دادن محبت است. در سرتاسر جهان ، مهندسین اکنون در حال بازسازی احساسات لمسی واقع گرایانه ، برای بازی های ویدیویی و موارد دیگر هستند. درگیر کردن حس لامسه در تعاملات انسان - کامپیوتر باعث ارتقاء کنترل روباتیک ، توانبخشی فیزیکی ، آموزش و پرورش ، ناوبری ، ارتباطات و حتی خرید آنلاین می شود.
هدر کولبرتسون ، دانشمند رایانه در دانشگاه کالیفرنیای جنوبی می گوید: "در گذشته، حس لامسه در این که چیزها را قابل توجه سازد خوب بوده است، با لرزش در تلفنتان یا بسته های پر سروصدا در کنترل کننده های بازی." "اما اکنون به سمت ساختن چیزهایی که طبیعی تر احساس شوند تغییر جهت داده شده است، که بیشتر احساس مواد طبیعی و تعاملات طبیعی را تقلید می کنند."
در فیلم 2018 استیون اسپیلبرگ، Ready Player One (بازیگر آماده شماره یک)، بر اساس کتاب 2011 ارنست کلاین ، مردم وارد یک دنیای غوطه ور کننده واقعیت مجازی موسوم به OASIS می شوند. جالب ترین چیز در مورد فناوری آینده نگرانه در این فیلم علمی تخیلی عینکهای VR نبودند که به نظر نمی رسد خیلی دور باشند از هدست های فعلی که توسط Oculus ، HTC و دیگران فروخته می شوند. بلکه آن درگیری، حسی فراتر از دید و صدا بود: لمس کردن.
شخصیت ها دستکش هایی می پوشیدند که بازخوردهایی داشت که به آنها اجازه می داد اشیاء خیالی را در دستان خود احساس کنند. آنها می توانستند لباس هایی را به صورت تمام بدن ارتقاء دهند که نیروی یک ضربه مشت به سینه یا دست نوازش را بازتولید کنند. و هنوز این قابلیت ها نیز ممکن است آنچنان دور که تصور می کنیم نباشد.
ما مداوماً به اطلاعات تماسی - یا "لامسه‌ای" - تکیه می کنیم ، به طرقی که ما حتی هوشیارانه تشخیص نمی دهیم. اعصاب موجود در پوست ، مفاصل ، عضلات و اندامها به ما می گویند چگونه بدن‌مان موقعیت می گیرد ، چقدر محکم چیزی را نگه می داریم ، آب و هوا چطور است، یا این که یک عزیز از طریق در آغوش گرفتن در حال نشان دادن محبت است. در سرتاسر جهان ، مهندسین اکنون در حال بازسازی احساسات لمسی واقع گرایانه ، برای بازی های ویدیویی و موارد دیگر هستند. درگیر کردن حس لامسه در تعاملات انسان - کامپیوتر باعث ارتقاء کنترل روباتیک ، توانبخشی فیزیکی ، آموزش و پرورش ، ناوبری ، ارتباطات و حتی خرید آنلاین می شود.
هدر کولبرتسون ، دانشمند رایانه در دانشگاه کالیفرنیای جنوبی می گوید: "در گذشته، حس لامسه در این که چیزها را قابل توجه سازد خوب بوده است، با لرزش در تلفنتان یا بسته های پر سروصدا در کنترل کننده های بازی." "اما اکنون به سمت ساختن چیزهایی که طبیعی تر احساس شوند تغییر جهت داده شده است، که بیشتر احساس مواد طبیعی و تعاملات طبیعی را تقلید می کنند."
سفت بچسب
دستگاههای لامسه ای را می توان به سه نوع اصلی طبقه بندی کرد: گرفتنی ، پوشیدنی و لمس کردنی. برای گرفتنی ، به جوی استیک ها فکر کنید. یک کاربرد واضح، در کار روبات ها است ، به گونه ای که یک اپراتور می تواند احساس کند که روبات در برابر چه مقدار مقاومت دارد فشار می‌آورد.
روبات های جراح را در نظر بگیرید ، که به پزشکان اجازه می دهند از طرف دیگر جهان اقدام به عمل کنند یا با ابزارهایی بیش از حد کوچک یا برای فضاهایی بیش از حدِ دستهایشان تنگ، به وسیله آنها کار کنند. مطالعات بی‌شماری نشان داده اند که اضافه کردن بازخورد لامسه ای به کنترل این روبات ها باعث افزایش دقت و کاهش آسیب بافت و زمان کار می شود. ما مداوماً به اطلاعات تماسی - یا "لامسه‌ای" - تکیه می کنیم ، به طرقی که ما حتی هوشیارانه تشخیص نمی دهیم. روبات هایی با بازخورد لامسه ای همچنین به پزشکان این اجازه را می دهند که روی بیمارانی تمرین کنند که تنها در واقعیت مجازی وجود دارند در حالی که احساس برش و بخیه واقعی را به دست می‌آورند. در حال حاضر یکی از دانشجویان کولبرتسون مشغول ایجاد شبیه سازهای دندانپزشکی است به گونه ای که نخستین مته زنی اشتباه دانشجوی دندانپزشکی روی دندان واقعی نباشد.
همچنین به دست آوردن یک حس برای آنچه که روبات تحت فرمان شما دارد انجام می دهد برای خنثی کردن بمب یا خارج کردن مردم از ساختمان های متلاشی شده مفید است، یا برای تعمیر یک ماهواره بدون نیاز به آماده شدن و پوشیدن برای یک پیاده روی فضایی. حتی دیزنی برای تعامل های ایمن روبات های انسان نما ، به دنبال روبات های دور حضور لامسه ای بوده است. آنها سیستمی را ساختند که دارای لوله های پنوماتیک است که بازوهای روباتیک یک انسان نما را با یک مجموعه آینه‌ای بازوها برای یک انسان برای چنگ زدن ، اتصال می دهد. فرد می تواند روبات آینه‌ای را دستکاری کند تا باعث شود اولین روبات یک بالون را نگه دارد ، یک تخم مرغ را بردارد یا گونه های یک کودک را نوازش کند.
در یک مقیاس کوچکتر ، آزمایشگاه روباتیک جَمی پایک در انستیتوی فناوری فدرال سوئیس در لوزان (EPFL) یک رابط لامسه ای قابل حمل به نام تاشو ایجاد کرده است. وسایلی در حدود اندازه و شکل یک زیر لیوانی مربع، سه بازوی لولا شده دارند که بالا می پرند و در وسط با هم تلاقی دارند. (استفانو مینتچف ، یک فوق دکترا در آزمایشگاه ، آنها را "روبات های اوریگامی مینیاتوری" می نامد.) یک دسته پلاستیکی کوچک را می توان در بالای آن الصاق کرد که بازوها در آن تلاقی کنند ، و جوی استیکی خلق کرد که در سه بعد عمل می کند - و بازوها به عقب پس می جهند که به کاربر حس اشیائی را می دهد که آنها در حال هل دادنشان هستند. در نمایش ها ، این تیم برای کنترل یک پهپاد هوایی ، فشرده کردن اشیاء مجازی، و احساس شکل آناتومی انسان مجازی از دستگاه ها استفاده کرده است.
چالش های معینی در درک حس لامسه وجود دارد که ممکن است غیرقابل تفوق به نظر برسند - به عنوان مثال ، هنگام گرفتن و بلند کردن اشیاء دیجیتالی بدون وزن چگونه شما احساس وزن را فراهم می کنید؟ اما با مطالعه علوم اعصاب ، مهندسان موفق شده اند چند راه حل پیدا کنند. کولبرتسون و همکارانش دستگاهی به نام گرَبیتی را برای مشکل گرانش درست کردند. این دستگاه نوعی گیره است که شخص برای برداشتن اشیاء مجازی چنگ می زند و می فشارد. به سادگی با ارتعاش به طرقی معین ، می تواند توهم وزن و اینرسی را ایجاد کند.
منبع: متیو هوتسون
روبات های جراح را در نظر بگیرید ، که به پزشکان اجازه می دهند از طرف دیگر جهان اقدام به عمل کنند یا با ابزارهایی بیش از حد کوچک یا برای فضاهایی بیش از حدِ دستهایشان تنگ، به وسیله آنها کار کنند. مطالعات بی‌شماری نشان داده اند که اضافه کردن بازخورد لامسه ای به کنترل این روبات ها باعث افزایش دقت و کاهش آسیب بافت و زمان کار می شود. ما مداوماً به اطلاعات تماسی - یا "لامسه‌ای" - تکیه می کنیم ، به طرقی که ما حتی هوشیارانه تشخیص نمی دهیم. روبات هایی با بازخورد لامسه ای همچنین به پزشکان این اجازه را می دهند که روی بیمارانی تمرین کنند که تنها در واقعیت مجازی وجود دارند در حالی که احساس برش و بخیه واقعی را به دست می‌آورند. در حال حاضر یکی از دانشجویان کولبرتسون مشغول ایجاد شبیه سازهای دندانپزشکی است به گونه ای که نخستین مته زنی اشتباه دانشجوی دندانپزشکی روی دندان واقعی نباشد.
همچنین به دست آوردن یک حس برای آنچه که روبات تحت فرمان شما دارد انجام می دهد برای خنثی کردن بمب یا خارج کردن مردم از ساختمان های متلاشی شده مفید است، یا برای تعمیر یک ماهواره بدون نیاز به آماده شدن و پوشیدن برای یک پیاده روی فضایی. حتی دیزنی برای تعامل های ایمن روبات های انسان نما ، به دنبال روبات های دور حضور لامسه ای بوده است. آنها سیستمی را ساختند که دارای لوله های پنوماتیک است که بازوهای روباتیک یک انسان نما را با یک مجموعه آینه‌ای بازوها برای یک انسان برای چنگ زدن ، اتصال می دهد. فرد می تواند روبات آینه‌ای را دستکاری کند تا باعث شود اولین روبات یک بالون را نگه دارد ، یک تخم مرغ را بردارد یا گونه های یک کودک را نوازش کند.
در یک مقیاس کوچکتر ، آزمایشگاه روباتیک جَمی پایک در انستیتوی فناوری فدرال سوئیس در لوزان (EPFL) یک رابط لامسه ای قابل حمل به نام تاشو ایجاد کرده است. وسایلی در حدود اندازه و شکل یک زیر لیوانی مربع، سه بازوی لولا شده دارند که بالا می پرند و در وسط با هم تلاقی دارند. (استفانو مینتچف ، یک فوق دکترا در آزمایشگاه ، آنها را "روبات های اوریگامی مینیاتوری" می نامد.) یک دسته پلاستیکی کوچک را می توان در بالای آن الصاق کرد که بازوها در آن تلاقی کنند ، و جوی استیکی خلق کرد که در سه بعد عمل می کند - و بازوها به عقب پس می جهند که به کاربر حس اشیائی را می دهد که آنها در حال هل دادنشان هستند. در نمایش ها ، این تیم برای کنترل یک پهپاد هوایی ، فشرده کردن اشیاء مجازی، و احساس شکل آناتومی انسان مجازی از دستگاه ها استفاده کرده است.
چالش های معینی در درک حس لامسه وجود دارد که ممکن است غیرقابل تفوق به نظر برسند - به عنوان مثال ، هنگام گرفتن و بلند کردن اشیاء دیجیتالی بدون وزن چگونه شما احساس وزن را فراهم می کنید؟ اما با مطالعه علوم اعصاب ، مهندسان موفق شده اند چند راه حل پیدا کنند. کولبرتسون و همکارانش دستگاهی به نام گرَبیتی را برای مشکل گرانش درست کردند. این دستگاه نوعی گیره است که شخص برای برداشتن اشیاء مجازی چنگ می زند و می فشارد. به سادگی با ارتعاش به طرقی معین ، می تواند توهم وزن و اینرسی را ایجاد کند.
منبع: متیو هوتسون
