Fabricants Équipement informatique Concentrez-vous sur l'amélioration des affichages et des systèmes audio, puisque la plupart des informations, une personne perçoit visuellement ou plus tôt. Pendant ce temps, le canal de communication tactile reste presque inapproprié. Les vibrations du volant de jeu et des joysticks ne comptent pas. Les chercheurs du Massachusetts Institute of Technology ont décidé de corriger une omission gênante. L'affichage tactile développé par eux peut modifier les vues sur les méthodes d'interaction avec l'ordinateur.
La matrice d'un tel "affichage" est capable d'utiliser de nombreux récepteurs de la peau, dont la surface totale de laquelle chez un adulte est d'environ deux mètres carrés. Les options de montage principales sont sur le dos (corset) et sur le poignet, sous la forme d'un bracelet.
Les éléments actifs de «l'affichage» en fonction du scénario d'application peuvent être représentés par des vibrateursRomotors ou des électrodes achemales. Une option avec le placement sur le dos est assez originale. Peut-être que personne n'a déjà essayé de connecter une personne à l'ordinateur derrière le dos. Les utilisateurs reçoivent un massage gratuit et la prévention des muscles de la fatigue du dos, et les joueurs apprendront à ressentir littéralement l'ennemi avec leur dos ... ou le lieu à laquelle l'appareil est résolu.
Le nombre moyen de récepteurs dans différentes parties de la surface du corps est très différent. Surtout, ils sont sur les paumes, les lèvres et la langue (c'est pourquoi les enfants suffisent avec leurs mains et tirent dans sa bouche, connaissant le monde autour). Un peu moins que d'eux sur les semelles et très peu sur les surfaces avant, arrière et latérales du corps. Tous ensemble, ils forment un groupe de champs de recette, reflétés dans la croûte somatosensorielle de grands hémisphères du cerveau. L'image globale est souvent représentée comme un homonculus sensoriel, dans lequel la taille de différentes régions anatomiques est proportionnelle au nombre de récepteurs en eux.
La faible densité des récepteurs des récepteurs tactiles sur le dos est compensée par une grande surface et une accessibilité facilement de cette zone. Les vibromotors ou les électrodes cinstalliques peuvent être relativement importants et le corset avec eux n'interférera pas avec le déplacement et les frappe facilement sous des vêtements.
Chercheur principal du département du développement de l'instrument à l'Institut de la technologie de Massachusetts Lynette Jones (Lynette Jones) alors que la principale application de ce développement voit un système de navigation avec des commentaires tactiles. Contrairement aux options traditionnelles, elles netrèveront pas le conducteur, car ils ne nécessitent pas de regarder l'écran et ne se préoccupent pas des invites vocales. Leur travail n'est pas visible du tout, et pour le passager restera un mystère, car le conducteur est si mal orienté dans un endroit inconnu. Plus tôt, une version plus simple sous la forme de vibrations sur le volant a été proposée par des chercheurs de l'Université d'Utah.
Une version simplifiée de cette navigation avec des invites tactiles sans toute électronique pourrait être observée plus tôt sur les enseignements de l'armée. Hassed Le pilote formé dans BMP et BTR est extrêmement difficile à naviguer en raison de la visibilité limitée. Par conséquent, il mettait ses jambes sur ses épaules, qui gênant de la trappe. Quand il était nécessaire de tourner à droite, il suffit de frapper le conducteur avec son pied droit, plus le virage était fort que le virage. Comparé au gps-navigateur, ses conseils vocaux diffèrent une expressivité exceptionnelle et une rapidité.
En plus des virages, le pilote est tenu de signaler d'autres informations pour le codage dont l'alphabet tactile nécessitera plus de deux sources du signal. L'une des options précédemment implémentées était la ceinture tactique de l'opérateur-robot, vous permettant de "sentir" en raison de huit vibromotors.
Pour étudier le schéma optimal de l'emplacement des éléments actifs, Lynette Jones a fait plusieurs options des accéléromètres et des camions vibromassables. téléphones portables. Ils ont été fixés sur le dos, les houchines et les avant-bras à différentes distances.
Au cours de l'expérience, les sujets ont été proposés pour indiquer, de quelle quantité de sources et où ils ressentent exactement l'impact. Selon ces données, on estimait à quel point les gens peuvent reconnaître une localisation précise et quel est le nombre optimal d'éléments actifs.
Les vibrations de moteurs de bord les plus précisées indiquaient avec précision et la zone du poignet s'est prévisible comme la plus sensible. Selon les données des accéléromètres, la vibration de la peau a été rôtie dans le rayon de huit millimètres de la zone d'exposition, mais les testicules elles-mêmes ressentaient souvent trois fois.
Cela suggère qu'il n'a aucun sens de réduire les dimensions de l'appareil. S'il y a moins de deux centimètres et demi entre deux impulsions tactiles, la plupart des utilisateurs seront confondus lors de la détermination de leur localisation.
Outre la densité de l'emplacement du récepteur, les caractéristiques de "l'affichage tactile" limite la capacité d'amortissement de la peau, principalement en raison du nombre de fibres grasses sous-cutanées. Dans la zone de l'avant-bras, sa gravité est généralement minimale. Les bracelets ont donc montré des résultats globaux plus élevés.
L'option la plus simple sous la forme de deux bracelets donne déjà au moins quatre points d'exposition - sur le côté intérieur et extérieur du poignet. Ajoutez des vibrations avec une force et une fréquence différentes, et ce sera une sorte de système de codage. De tels développements ont été menés précédemment en Allemagne.
Lors de la connexion d'un "écran tactile", le smartphone Bluetooth est simplifié à la fois en utilisant son utilisation et sa randonnée. Par exemple, la direction à l'objet sélectionné est facile à spécifier, modifiant simplement le niveau du signal sur deux mains. En parallèle, il semble notifier de manière plus flexible sur les appels et les messages entrants. Passez-vous des mélodies individuelles pour chaque contact ou groupe? Maintenant, la même chose peut être faite avec des vibrations.
Selon le professeur de psychologie de l'Université de Carnegie Mellon, Roberta Klatti (Roberta Klatzky), Work Lynette a des chances de développer tout un système d'alphabet tactile, ce qui constituera un excellent ajout à la police braille des aveugles. À l'avenir, des "affichages tactiles" portables sont faciles à adapter pour utiliser la plupart des appareils et une paire avec des yeux bioniques.
La partie écrasante des personnes communique avec des ordinateurs avec une vision et une audition. Cependant, dans certains cas, la sensation la plus appropriée serait la touche. Fabricants dans Sphère la technologie informatique Reconnaissez cela et développez l'utilisation de solutions tactiles.
Tactile (du mot grec signification «Grab» ou «Toucher») reflète la capacité de l'équipement à donner le signal à la sortie, que nous pouvons ressentir, du fait du toucher et de ne pas voir ou entendre. Le signal tactile est généralement de retour ou de vibration. Quelle est la force de retour? "Petit appareil donne 3-4 Newton [de 300 à 400 grammes] et quelques grandes - plus de 30 N", déclare Ben Landon, Sensable Technologies Inc. Spécialiste des équipements tactiles tactiles
Application de technologies tactiles
Deux principales sphères de technologies tactiles peuvent être distinguées: une réalité virtuelle (y compris les jeux et les formations médicales) et télécommande (ou gestion de la télévision). Bien que l'occasion la plus évidente d'utiliser des technologies tactiles soient jeux d'ordinateurDes projets similaires existent dans l'industrie. Par exemple, les technologies tactiles fournissent aux utilisateurs la possibilité de toucher et de sentir les objets de conception et de conception informatique dans des systèmes tristes et similaires. Ces fonds fournissent des commentaires de application logiciellequi contient la conception et la direction et les freins entièrement électroniques sont assez réalistes de réagir aux actions d'opérateurs ou de conducteurs, d'éliminer les connexions directes et les systèmes directs énormes et complexes avec des amplificateurs.
"Main" Omni fabriquée par des technologies sensables prend en charge le positionnement avec six degrés de liberté et de retour d'énergie
Les technologies tactiles utilisées en médecine sont un moyen de protéger le patient des erreurs médicales, ils fournissent une formation «virtuelle» pour le personnel inexpérimenté. Les systèmes de formation médicale tactile avec un réalisme frappant reproduisent la sensation d'immersion de l'aiguille ou du péritoneoscope et vous permettent de voir les résultats à l'écran et d'entendre en même temps comment le patient se plaint si quelque chose se fait mal. Ces dispositifs peuvent être utilisés pour les procédures dentaires et de nombreuses autres choses.
"Le processus d'apprentissage des médecins qui existe aujourd'hui est accompagné d'une part des risques", a déclaré Tom Anderson, président de Novint Technologies. - Au cours des 50 premières procédures sur un patient vivant, elles sont apprises. "Dans Novint a des simulateurs épiduraux et dentaires qui a reçu des commentaires positifs des utilisateurs. Michael Levin, vice-président et chef de chef des technologies industrielles et de Gaming Immersion Corp, rapporte que environ 800 périphériques de sa société imitant le système vasculaire sont utilisés. Ils permettent aux étudiants d'enseigner la technologie de l'aiguille de la compte-gouttes.
Les technologies tactiles trouvent également une demande dans le développement d'implants médicaux, Notes Bob Stayngart, président et administrateur des Affaires industrielles de Sensable Technologies Inc. Les données de tomographes informatiques se présentent sous la forme de voxels (pixels en vrac en trois dimensions). L'équipement sensable utilise le même format. "Imaginez un homme avec un trou dans le crâne", explique Staceart. - Vous devriez commencer par un modèle obtenu en utilisant un tomographe d'ordinateur ou de résonance magnétique. L'objectif est d'obtenir une prothèse qui remplira ce trou. À l'aide de notre système Voxel et virtuel Filleur - le modèle de crâne aussi, il s'agira de voxels ", vous pouvez obtenir une partie synthétique très bien aménagée du corps et, surtout, très rapidement. La sortie est généralement introduite à l'appareil qui crée rapidement un prototype et dans certains cas - sur la fraiseuse. "
"Les technologies tactiles peuvent également être utilisées pour améliorer la présentation de données - Notes Landon (Compassion Sensable), - Qu'est-ce qui permet à l'utilisateur de naviguer dans toute la mer de données (par exemple, la cartographie sismique des roches rocheuses) avec aide fonds supplémentaires la perception. Vous avez non seulement la couleur et le temps, mais aussi l'impact de la puissance, qui vous aidera à déterminer la nature des données. "
Boutons, souris, joysticks
Peut-être que l'exemple le plus facile des technologies tactiles est d'ajuster les poignées, comme ceux utilisés pour configurer la radio. Équiper une telle poignée avec le moteur et le frein, vous pouvez atteindre différents types Fixation, arrêt et même amortissement. Et toutes ces caractéristiques peuvent être modifiées au besoin.
Soutien à souris tactiles Retours ou vibrations, ou à la fois comme une réaction logiciel sur les actions des utilisateurs. Ils sont utilisés dans une large gamme de tâches: des jeux à la physiothérapie, et maintenant l'utilisation de la souris tactile en tant qu'outil de saisie de données pour un ordinateur pour les personnes aveugles est étudiée. Lorsque vous utilisez une souris tactile, un problème se pose. Il réside dans le fait que la souris doit avoir tout moyen de suivre sa position absolue; Maintenant, pour cela, utilisez des axes ou des fils associés à la base.
Robotics au contraire: manipulateurs virtuels
Dans le monde virtuel tridimensionnel, les technologies tactiles correspondent à des "robots au contraire". Le robot permet au monde virtuel (logiciel) de manipuler des objets réels. Le dispositif tactile permet à une personne de manipuler des objets virtuels et de les ressentir comme s'ils étaient réel.
Écran tactile équipé de lecteurs électromagnétiques
Par exemple, l'utilisateur peut prendre le manipulateur (certains systèmes utilisent un gant ou une bague) connecté au système de support.
Les dispositifs tactiles peuvent avoir trois degrés de liberté (3 ss), qui permettent l'axe X, Y et Z, ou 6 degrés de liberté (6 SS), qui sont également sensibles à la rotation et à l'inclinaison. Le nombre de degrés de liberté reflète le nombre de paramètres variables. Le système ressent la position de la poignée et transmet l'utilisateur avec le retour et la vibration appropriés à l'aide de moteurs et de systèmes de freinage incorporés. Lorsque le curseur rencontre l'objet virtuel, l'opérateur ressent la résistance pouvant être rigide (pour un objet solide), doux ou élastique. Si nécessaire, la poignée peut vibrer pour imiter, par exemple, la sensation d'une personne menant le stylo sur une surface inégale. Les gants tactiles peuvent être utilisés en physiothérapie pour aider les patients qui ont subi une crise cardiaque, retourner une force et améliorer la fonction du corps.
Les chercheurs de l'Université japonaise de l'Université japonaise de Toykhashi ont étudié l'utilisation de joysticks tactiles pour contrôler les grues de levage afin de prévenir les collisions. Certaines organisations sont engagées dans le développement de systèmes de rétroaction tactile pour les robots chirurgicaux (qui, en réalité, sont gérés à distance). Les nano-technologues essaient d'intégrer des dispositifs tactiles en microscopes électroniques à balayer pour assurer un sens de la touche lors de la manipulation de nano-objets.
Écrans tactiles
Plus récemment, les technologies tactiles ont commencé à utiliser dans la fabrication écrans tactiles. Les écrans tactiles conventionnels permettent à l'opérateur d'influencer tout point de la surface de l'écran et la technologie tactile permet de ressentir vraiment. Cliquez sur le bouton et vous vous sentirez sentir (et souvent entendre) cliquez sur. Les boutons virtuels peuvent être n'importe quelle taille ou forme et être n'importe où sur l'écran. Le type de réaction au toucher peut également varier.
En décembre 2005, Volkswagen AG a reçu une licence pour utiliser les technologies tactiles d'immersion dans des panneaux de voiture. Au lieu de ressentir simplement la surface dure du panneau de commande virtuel, les conducteurs ressentent comment les boutons conduisent et libérés, tout comme des boutons et des commutateurs réels. Selon Levin, les utilisateurs qui ont proposé un choix entre l'écran tactile avec une réponse tactile et sans elle, ont montré une grande préférence aux options tactiles et, s'ils ne pouvaient choisir qu'une seule option, elles l'ont choisi en particulier.
Le sentiment de contact peut être recréé de plusieurs manières. Le plus direct sera probablement construit un certain nombre de conclusions de contact mobiles sur l'écran afin que la surface prenne réellement la forme souhaitée. Bien que cette approche soit efficace, elle est compliquée et des routes. Une approche plus simple consiste à organiser des lecteurs électromagnétiques dans les coins de l'écran, ce qui contrôlera le mouvement de la surface extérieure de l'écran tactile (voir le schéma). Des études ont montré que le paramètre critique n'est pas la distance, mais une accélération. Selon la norme de l'association NEMA, le décalage peut provenir de 0,1 à 0,2 mm.
Bien que les technologies tactiles gagnent une reconnaissance croissante dans les simulateurs de jeux et de formation, l'expansion du domaine de l'utilisation industrielle est plus lente. L'un des facteurs qui contribuera à l'expansion de l'application de cette technologie dans les équipements industriels est de simplifier la tâche d'intégration des technologies tactiles à Irterfeix.
La plupart des entreprises impliquées dans des technologies tactiles offrent un certain nombre de interfaces de programme (API) pour diverses applications de ces technologies et autres logiciels facilitant le développement. Immersion CORP fonctionne sur un ensemble universel composé d'un petit panneau rond, d'un ensemble de lecteurs et de manuels. Dans le panneau, les effets tactiles sont programmés à l'avance, tout autre peut être téléchargé et enregistré sur la mémoire flash. Les technologies sensibles proposent également divers outils tactiles pour son équipement.
La réduction des coûts entraînera également une augmentation de la demande de technologies tactiles. Dans la gamme de prix inférieure est le modèle Falcon Novint Société avec trois degrés de liberté, vendus pour 150-200 $. Bien que cet appareil soit créé pour une utilisation quotidienne, l'expérience a montré que certains produits électroniques de consommation pénètrent dans le secteur industriel et commercial, sans aucun changement. Et s'ils sont fabriqués et vendus en quantités caractéristiques du commerce de détail, les prix peuvent être très attractifs. En ce qui concerne la fiabilité de l'appareil, alors, selon Anderson (Novint), ce produit "est conçu pour frapper dessus, ils voudront également qu'il fonctionne continuellement pendant une longue période, surtout quand ils jouent sur des jeux vidéo."
Phantom Omni Sensable - "Main" avec six degrés de liberté, attaché à la base, qui peut être situé sur le bureau - coûte environ 2 400 $ avec un progiciel. Quant aux écrans tactiles: les affichages d'immersion jusqu'à 19 "sont disponibles, le prix d'un dispositif de retour tactile est approximativement égal au prix de l'écran tactile.
Bien que les technologies tactiles soient loin d'être parfaites, il est déjà clair qu'ils ont un avenir prometteur dans la sphère industrielle. Bien que les souris habituelles, probablement, ne disparaîtront pas, malgré le fait que Novint a appelé l'un de ses modèles Falcon (Falcon) en l'honneur de l'oiseau de proie, se nourrissant de souris, il peut non seulement être possible d'effectuer de telles fonctions.
Android est un excellent système d'exploitation dans tous les sens, entièrement personnalisable, ayant des millions de gratuit et applications payéesDe nombreuses solutions et la présence de nombreux jeux sont quelques-unes des avantages. Le seul inconvénient que l'on peut trouver dans Android est la consommation d'énergie de la batterie. Comparé aux autres systèmes d'exploitationVous pouvez sentir que Téléphones Android Consommez la capacité de la batterie plus rapidement. Ainsi, pour résoudre ce problème, nous avons plusieurs conseils pour économiser des piles sur votre téléphone.
1. L'affichage consomme la majeure partie de l'énergie
L'écran est à vous appareil mobile Consomme beaucoup plus d'énergie que toute autre application / processus. Essayez de ne pas être allumé lorsque la batterie est déchargée, elle étendra le fonctionnement de l'appareil.
2. Réduisez la luminosité de l'écran
Puisque l'écran consomme beaucoup d'énergie, vous devez définir la luminosité par niveau minimal, Confortable pour la perception.
3. Déconnectez la connexion sans fil.
Allumez la transmission des données mobiles, le Wi-Fi, la NFC, Bluetooth et GPS uniquement lorsque vous en avez besoin. Tout cela consomme beaucoup d'énergie et ne doit pas être utilisé tout le temps.
4. Préfère wifi
Si vous pouvez avoir accès à réseau wi-fiEnsuite, vous devez l'utiliser à la place transmission mobile Les données. Les données sortantes mobiles consomment beaucoup plus d'énergie que la Wi-Fi et doivent donc être complètement exclues si possible.
5. Désactiver la synchronisation automatique
La plupart des applications que vous installez des fichiers synchronisent avec des serveurs après un intervalle spécifié. Le processus de synchronisation doit être démarré manuellement et uniquement pour ces applications pour lesquelles vous souhaitez synchroniser les données.
6. Utilisez le nombre minimum de widgets
Les widgets utilisent l'énergie pour mettre à jour les données et afficher les modifications. Ils travaillent toujours dans mode de fond. Vous ne devez pas utiliser de nombreux widgets en même temps.
7. N'utilisez pas de papier peint en direct.
Le papier peint en direct est très énergical et peut décharger votre batterie Android très rapidement. Vous devez les désactiver lorsque vous souhaitez serrer la durée de vie maximale de la batterie ou mieux, ne les utilisez pas du tout.
8. Fermez les applications manuellement ou avec des utilitaires spéciaux
Lorsque vous fermez le programme, il continue de travailler en arrière-plan. Ceci est fait pour réduire le temps nécessaire pour commencer et rendre la demande plus réactive. Mais être dans mémoire vive Tous, ils consomment de l'énergie de la batterie. Ou arrêtez-les à l'aide du gestionnaire de tâches sur le téléphone ou utilisez des applications tierces.
9. Utilisez fond noir
Si votre téléphone a Écran amoléVous devez utiliser une image noire comme arrière-plan. Cela réduira la consommation d'énergie de la batterie pour afficher le contenu de l'écran. Sélectionnez également sujet noir, si possible.
10. Définissez l'heure d'écran sur la plus petite valeur.
L'écran Timeout détermine le temps après quoi le rétroéclairage de votre écran s'éteint si le périphérique n'est pas utilisé. L'installation d'une valeur plus petite sauvegardera la batterie de votre téléphone.
11. Éteignez les commentaires tactiles.
Vibrootklik est une option avec laquelle votre téléphone donne un signal de retour sous forme de vibration lorsque vous cliquez sur l'écran. Bien que cela soit utile lors d'un ensemble de texte, mais il consomme beaucoup de ressources. Vous devez l'éteindre pour enregistrer la charge de votre téléphone.
12. Basculer en mode vol
Lorsque vous êtes dans l'avion, vous devez traduire votre téléphone mobile En mode vol. Puisque vous n'avez pas de connexion réseau, votre émetteur de téléphone continuera d'essayer de trouver un réseau. Il est facile de décharger la batterie et rien d'autre. Par conséquent, passez au mode de vol lorsque vous êtes à bord de l'aéronef. Vous pouvez également le désactiver si vous ne souhaitez pas utiliser le module radio du téléphone.
13. Inclure le mode d'économie d'énergie
Le mode d'économie d'énergie par défaut limite l'utilisation du processeur, la luminosité de l'écran diminue, désactive le module de données lorsque l'écran est éteint et éteint le retour tactile. C'est peut-être le plus méthode efficace Enregistrez votre batterie Android.
14. Limitation de transfert de données
De nombreuses applications telles que Gmail, Jeu de Google. Stocker et beaucoup d'autres collectent et transmettent des données à vos serveurs en arrière-plan. Il décharge la batterie très rapidement. Pour l'arrêter, vous pouvez limiter l'utilisation des données, aller aux paramètres - l'utilisation de données Et sélectionnez l'option "Transfert de l'arrière-plan de données limite".
Et au fait, si vous envoyez beaucoup de messages SMS, il peut être logique d'utiliser la passerelle SMS - il sera moins cher et plus efficace, vous permettant d'envoyer des messages à un nombre important d'abonnés mobiles.
2.3.3. Méthodes pour les commandes d'alimentation
En plus de définir la position de l'objet dans un espace tridimensionnel, il est également souhaitable de pouvoir être capable de servir des équipesqui doit être effectué dans les points spécifiques. Pour rendre les commandes, le moyen le plus simple d'utiliser le clavier d'ordinateur habituel et le système de menu d'écran habituel, mais il est préférable d'utiliser l'ensemble des boutons sur le capteur de type "flottant de la souris".
Le microphone et le vent Video Wind peut être connecté au générateur de son et au système de reconnaissance et à la synthèse de la parole. Dans l'environnement de la réalité synthétique, en principe, vous pouvez même utiliser un clavier virtuel et gérer l'ensemble du processus de travail à l'aide d'un gant tactile. Mais l'homme est toujours plus facile et plus facile d'utiliser son canal de discours pour nourrir les commandes et système d'ordinateur Entrée de la parole Aujourd'hui, vous pouvez déjà «former» pour reconnaître des dizaines de milliers de mots avec une fiabilité suffisamment élevée.
2.3.4. Gant tactile et retour tactile
Gant sensoriel. Suivi direct mouvements de la main De nombreux développeurs ont longtemps suscité depuis longtemps. Par exemple, en 1983, le dispositif de gant numérique d'entrée était breveté. Mais la réelle avancée était le gant tactile Dataglove, développé au Centre de recherche Joseph Eix Nasa, puis amélioré et délivré à la recherche sur le marché VPL (Fig.20).
Déterminer la quantité coins pliant doigts Dans le gant Dataglove de VPL d'occasion élastique fibres optiques (Guides de lumière). La flexion des doigts est détectée à l'aide d'un ensemble de dix capteurs à fibre optique, cousu dans le gant au-dessus de chaque articulation des doigts. Le fonctionnement des capteurs est basé sur le fait que si la fibre est pliée, la lumière transmise sur elle est une proportion de la flexion. Chaque capteur consiste en une source de lumière à une extrémité de la fibre et du détecteur de l'autre. Le microprocesseur scanne régulièrement tous les capteurs et calcule l'angle de pliage de chaque joint des doigts à l'aide d'un certain modèle de la structure de la brosse humaine. Le gant est connecté au PC à l'aide de l'interface série RS-232 standard.
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Fig.2.20. Dataglove VPL à gants tactile |
Plusieurs gants sensoriels concurrents ont été développés, dont le plus célèbre est le gant Nintendo PowerGlove peu coûteux (Fig.2.2, à gauche) destiné à être utilisé dans des jeux vidéo. Les gants avec capteurs de lumière ont développé la société de la Californie, par exemple, les mitaines de cyberglove les plus simples. Il existe également un modèle de 18 sensoriel qui suit le mouvement des doigts (fig.2.2, au centre) et une 22 touche, capable de capturer l'extension de la flexion de tous les doigts, à l'exception des grandes. Ces gants donnent un Erreur seulement 0,5-1 °. Le modèle 22 touch supprime le témoignage 149 fois par seconde et 18 touch - 112 fois par seconde. Ordinateurs et plus de sociétés libellés un gant 5 ème gant (Fig.2.68, à droite).
Dans d'autres modèles, en particulier, Cyberglove Virtex, pour déterminer la valeur des angles de pliage des doigts, des capteurs de tension sont utilisés. Pour certaines tâches, la précision (environ ± 10º) et la répétabilité du témoignage de ces capteurs peut être insuffisante. Une méthode de mesure plus précise fournit un dispositif de main-de-manche dextereux exos qui comporte un squelette externe, fixé sur les joints des doigts et des capteurs utilisant l'effet de la salle. Les capteurs permettent de déterminer les angles de pliage des doigts avec une précision de ± 0,5º. Cependant, il n'est pas tout à fait clair s'il est possible de bénéficier de toute précision de cette précision, et il peut bien constater que quatre niveaux de données qui confèrent au gant Nintendo PowerGlove Gant suffisent pour la plupart des tâches.
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Fig.2.21. Gants sensoriels: Nintendo PowerGlove; Modèle 18 touch de la société Technologies virtuelles; 5 e gant.
Il y a une technologie avec des capteurs mécaniques, mais il est grave et imparfait.
Le système de suivi se traduit par une forme numérique également position de la main. Aerospace Corporation MSDonnell Douglas a mis au point un système PolyHemus intégré dans le gant Dataglove et sert à déterminer la position de la main.
Le DataGlove de Dataglove, mentionné et le gant Dataglove utilise le système de capteur sensible au champ électromagnétique. Précision de déterminer la position de l'ordre de deux millimètres. Le gant peut être à tout moment de la balle conditionnelle d'un diamètre de 1 m.
Le gant P5 moderne de la société américaine La réalité essentielle est sur la Fig. 2.22. La station de base est incluse dans port USB et ne nécessite pas de nutrition externe, le gant tourne sur le fil dans station de base. À l'arrière de la "paume" Il y a 8 LED infrarouges, qui permettent à la station de base de suivre le mouvement de la main dans l'espace. Dans la station de base, il existe 2 caméras infrarouges, ce qui permet de surveiller de manière plus fiable le gant et de déterminer avec précision la distance à celle-ci.
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Fig.2.22. Station de base et gant P5
La zone de visibilité de la station de base est de 45 ° verticalement et horizontalement et environ 1,5 m de la "profondeur". Dans ce cône P5, les mains de 3 axes peuvent suivre les coordonnées de 3 axes avec une précision de 0,6 cm (60 cm de la base), ainsi que la rotation et l'inclinaison de la paume avec une précision allant jusqu'à 2 °. L'enquête de coordonnées se produit avec une fréquence de 40 Hz (le délai est de 12 ms). Outre les LED du système de suivi, dans le gant, il y a 5 "doigts" en caoutchouc avec des capteurs de pliage. Aux doigts de l'utilisateur, ils sont montés avec des anneaux en plastique et mesurent la flexion avec une précision de 1,5 °. Plus sur le dos des gants, il y a 4 boutons, dont l'un est programmé (le reste servant à calibrer, activer / désactiver et commuter les modes de fonctionnement). Ainsi, en termes de joystick p5 a 11 axes analogiques et 1 bouton.
Retour tactile (Commentaires forcés) est utilisé dans des gants sensoriels pour l'imitation toucher Mains à l'objet. Commentaires tactiles les plus simplement implémentes petit haut-parleur sur la paumeDepuis que la main a un bon clic, publié par le Président en réponse à tout événement. Mais ce n'est qu'un signal d'événement et j'aimerais avoir une sensation de toucher des objets virtuels. Un tel sentiment peut être imité de différentes manières.
Simuler la sensation de contact avec pression souvent utilisé ballons gonflables à airAvec l'aide de laquelle la puissance ou la rigidité de la pression des gants sur les doigts est ajustée. Tentatives d'application cristaux piézoélectriquesqui, lorsque la vibration crée une sensation de pression aussi former des alliages de mémoirequi peut être obligé de se plier, passant un courant électrique faible. Un maître dexterous portable similaire (Fig.23), composé d'un gant de DataGlove VPL, équipé de trois disques pneumatiques, a été développé par l'inventeur de Grigor Berdia de l'Université de Rutgers.
Fig.2.23. Master Portable Dextrus
En plus de la sensation de pression, l'imitation des sensations est importante. la résistance En essayant de déplacer l'objet virtuel. À cette fin peut être utilisé manipulateur de robot miniaturefixé à la main. Par exemple, des modèles ultérieurs de gants de Dataglove ont déjà inclus des capteurs piézoélectriques sur le bout des doigts afin de fournir un retour tactile. Lorsque l'utilisateur prend un objet virtuel à la main, il ressort de la pression de contacter ses doigts avec la surface de l'objet. Plus tard, le gant était équipé d'un robotique spécial exosquelettevous permettant de créer des sensations de poids et de la force.
Les réactions "puissance" peuvent être implémentées sans gants sensoriels. Un rétroaction "Force" de périphérique simple a été développé par numérique. il levier, semblable à une poignée de gaz sur une moto, qui peut changer la puissance de sa résistance au tour. Un groupe de spécialistes de l'UNC pour créer une "force" a appliqué un manipulateur électromécanique.
Les commentaires tactiles sont très sensibles aux caractéristiques du contour des commentaires: l'utilisateur répond de manière instantanément instantanément aux impulsions du système et ajuste sa réaction avant que le système ait du temps pour élaborer des réactions antérieures. On pense que pour créer une illusion fiable de la sensation de l'objet, le système tactile doit avoir la vitesse de mise à jour des informations 300-1000 Hz, qui est au moins une commande de grandeur supérieure à la vitesse de mise à jour des informations visuelles.
Les technologies virtuelles ont mis au point un périphérique cybergraque avec un impact tactile retournable, offrant à l'utilisateur la possibilité de sentir le monde virtuel avec vos propres mains (Fig. 2.24).
Les crochets spéciaux s'habillent sur des gants et, si nécessaire, interfèrent avec la compression de la brosse avec une force allant jusqu'à 12 h (Newton) pour chaque doigt (la force en 1 N doit être appliquée pour changer le corps avec 1 kg pour changer le accélération de 1 m / s; ou ceci est la force agissant sur 1 / 9,8 kg). L'effet maximum de cybergraque est comparable à celui qui peut être expérimenté, suspendu à 1,2 kg par doigt à l'articulation de coude direct, plus la patte elle-même pèse 350
Les technologies virtuelles ont inventé le dispositif CyberTouch avec une exposition tactile inverse (Fig.2.25). Ce dispositif de petites tailles est mis au bout des doigts et transfère les vibrations de différentes sortes. Il est attaché sur les gants VR.
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Fig.2.24. Cybergraque |
Fig.2.2. DISPOSITIF CYBERTOUCH |
Les Britanniques sont proposés avec des gants avec des boules et un compresseur d'air chauffant dans lequel vous pouvez ressentir non seulement les irrégularités d'objets virtuels, mais aussi leur température. Un tel dispositif transmet plus complètement des effets tactiles sur la main.
Capteurs de brosse à mainconçu pour suivre ses mouvements. Seul le suivi de position est intégré aux capteurs les plus simples, suivant le mouvement d'un petit cube dans la main de l'utilisateur. L'Ascension Technology Corporation est fabriquée par la production de tels capteurs. Par exemple, le capteur de Mibibird (Fig. 2.26, gauche) est capable de suivre la brosse lorsqu'il rotatif ± 180 ° verticalement et horizontalement, ainsi que de ± 90 ° autour de son axe avec une erreur de 0,1-0,5 °. Dispositif d'étoile de mouvement (Fig. 2.26, à droite) La nature plus massive est similaire à Mibibird. Il y a plus de dispositifs similaires plus sensibles.
Simulateurs et simulateurs. De nombreux métiers sont basés sur le contrôle motrice et la coordination des mains humaines. L'apprentissage et la formation dans certaines professions exigent une grande pratique et la réalisation de certaines compétences peut occuper des années (par exemple, calligraphie). Les simulateurs, les simulateurs et les systèmes d'imitation sont conçus pour augmenter l'efficacité de l'apprentissage. L'utilisation de dispositifs de rétroaction tactiles permet au processus d'apprentissage plus efficacement, en particulier lorsque la main d'enseignement effectue un expert électronique - un dispositif à rétroaction tactile.
TeleProof (télécommande) et micro-manipulation, robotique. Le travail avec un matériau inaccessible ou dangereux nécessite l'opérateur de télécision. L'utilisation de dispositifs de rétroaction tactile vous permet d'améliorer la qualité de la télécommande des robots et de divers appareils d'exécution en transférant un opérateur intuitif supplémentaire d'informations tangibles. Malheureusement, les joysticks standard n'autorisent pas l'utilisation de cette perception de l'information humaine.
L'utilisation de dispositifs de communication tactiles inverses est justifiée par des opérations responsables avec télécommande Robots Lorsque les opérateurs peuvent ressentir instantanément la réaction et diverses restrictions du manipulateur (dynamique, restrictions de l'espace de travail, etc.).
Les micro-manipulateurs sont de petits robots conçus pour effectuer diverses tâches avec des objets, souvent plus minces que les cheveux humains. En conséquence, l'utilisation de dispositifs de rétroaction tactile permet à l'opérateur de manipuler des micro-robots de manière intuitive et familière.
Médicament. Un grand nombre de dispositifs de médecine de haute technologie se limitent souvent à l'outil de chirurgien primaire, à savoir leurs mains. En conséquence, l'utilisation des systèmes de communication tactiles du dos dans les simulateurs médicaux et les robots médicaux réels vous permet de transmettre un chirurgien avec des informations tactiles, ce qui vous permet de faire toutes les manipulations de la forme habituelle et intuitive.
La partie écrasante des personnes communique avec des ordinateurs avec une vision et une audition. Cependant, dans certains cas, la sensation la plus appropriée serait la touche. Les technologies informatiques reconnaissent cela et développent l'utilisation de solutions tactiles.
Tactile (du mot grec signification «Grab» ou «Toucher») reflète la capacité de l'équipement à donner le signal à la sortie, que nous pouvons ressentir, du fait du toucher et de ne pas voir ou entendre. Le signal tactile est généralement de retour ou de vibration. Quelle est la force de retour? "Petit appareil donne 3-4 Newton [de 300 à 400 grammes] et quelques grandes - plus de 30 N", déclare Ben Landon, Sensable Technologies Inc. Spécialiste des équipements tactiles tactiles
Application de technologies tactiles
Deux principaux domaines d'utilisation des technologies tactiles peuvent être distingués: la réalité virtuelle (y compris les jeux et les formations médicales) et la télécommande (ou la téléposition). Bien que l'occasion la plus évidente d'utiliser des technologies tactiles soient des jeux informatiques, des projets similaires existent dans l'industrie. Par exemple, les technologies tactiles fournissent aux utilisateurs la possibilité de toucher et de sentir les objets de conception et de conception informatique dans des systèmes tristes et similaires. De tels moyens fournissent des commentaires à l'application logicielle, qui contient des conceptions et des freins entièrement électroniques et des freins sont assez réalistes de réagir aux actions des opérateurs ou des pilotes, en éliminant les connexions directes massives et complexes avec des amplificateurs.
"Main" Omni fabriquée par des technologies sensables prend en charge le positionnement avec six degrés de liberté et de retour d'énergie
Les technologies tactiles utilisées en médecine sont un moyen de protéger le patient des erreurs médicales, ils fournissent une formation «virtuelle» pour le personnel inexpérimenté. Les systèmes de formation médicale tactile avec un réalisme frappant reproduisent la sensation d'immersion de l'aiguille ou du péritoneoscope et vous permettent de voir les résultats à l'écran et d'entendre en même temps comment le patient se plaint si quelque chose se fait mal. Ces dispositifs peuvent être utilisés pour les procédures dentaires et de nombreuses autres choses.
"Le processus d'apprentissage des médecins qui existe aujourd'hui est accompagné d'une part des risques", a déclaré Tom Anderson, président de Novint Technologies. - Au cours des 50 premières procédures sur un patient vivant, elles sont apprises. "Dans Novint a des simulateurs épiduraux et dentaires qui a reçu des commentaires positifs des utilisateurs. Michael Levin, vice-président et chef de chef des technologies industrielles et de Gaming Immersion Corp, rapporte que environ 800 périphériques de sa société imitant le système vasculaire sont utilisés. Ils permettent aux étudiants d'enseigner la technologie de l'aiguille de la compte-gouttes.
Les technologies tactiles trouvent également une demande dans le développement d'implants médicaux, Notes Bob Stayngart, président et administrateur des Affaires industrielles de Sensable Technologies Inc. Les données de tomographes informatiques se présentent sous la forme de voxels (pixels en vrac en trois dimensions). L'équipement sensable utilise le même format. "Imaginez un homme avec un trou dans le crâne", explique Staceart. - Vous devriez commencer par un modèle obtenu en utilisant un tomographe d'ordinateur ou de résonance magnétique. L'objectif est d'obtenir une prothèse qui remplira ce trou. À l'aide de notre système Voxel et virtuel Filleur - le modèle de crâne aussi, il s'agira de voxels ", vous pouvez obtenir une partie synthétique très bien aménagée du corps et, surtout, très rapidement. La sortie est généralement introduite à l'appareil qui crée rapidement un prototype et dans certains cas - sur la fraiseuse. "
"Les technologies tactiles peuvent également être utilisées pour améliorer la présentation de données, - Notes Landon (Conséquence sensable), - qui permet à l'utilisateur de naviguer dans toute la mer de données sur un tout (par exemple, des roches de cartographie sismiques) avec un moyen de perception supplémentaire . Vous avez non seulement la couleur et le temps, mais aussi un impact de la puissance, qui vous aidera à déterminer la nature des données. "
Boutons, souris, joysticks
Peut-être que l'exemple le plus facile des technologies tactiles est d'ajuster les poignées, comme ceux utilisés pour configurer la radio. Équipement d'une telle poignée avec le moteur et le frein, vous pouvez obtenir différents types de fixation, ces arrêts et même dépréciation. Et toutes ces caractéristiques peuvent être modifiées au besoin.
Prise en charge des souris tactiles Retours ou vibrations, ou à la fois comme une réponse logicielle aux actions des utilisateurs. Ils sont utilisés dans une large gamme de tâches: des jeux à la physiothérapie, et maintenant l'utilisation de la souris tactile en tant qu'outil de saisie de données pour un ordinateur pour les personnes aveugles est étudiée. Lorsque vous utilisez une souris tactile, un problème se pose. Il réside dans le fait que la souris doit avoir tout moyen de suivre sa position absolue; Maintenant, pour cela, utilisez des axes ou des fils associés à la base.
Robotics au contraire: manipulateurs virtuels
Dans le monde virtuel tridimensionnel, les technologies tactiles correspondent à des "robots au contraire". Le robot permet au monde virtuel (logiciel) de manipuler des objets réels. Le dispositif tactile permet à une personne de manipuler des objets virtuels et de les ressentir comme s'ils étaient réel.
Écran tactile équipé de lecteurs électromagnétiques
Par exemple, l'utilisateur peut prendre le manipulateur (certains systèmes utilisent un gant ou une bague) connecté au système de support.
Les dispositifs tactiles peuvent avoir trois degrés de liberté (3 ss), qui permettent l'axe X, Y et Z, ou 6 degrés de liberté (6 SS), qui sont également sensibles à la rotation et à l'inclinaison. Le nombre de degrés de liberté reflète le nombre de paramètres variables. Le système ressent la position de la poignée et transmet l'utilisateur avec le retour et la vibration appropriés à l'aide de moteurs et de systèmes de freinage incorporés. Lorsque le curseur rencontre l'objet virtuel, l'opérateur ressent la résistance pouvant être rigide (pour un objet solide), doux ou élastique. Si nécessaire, la poignée peut vibrer pour imiter, par exemple, la sensation d'une personne menant le stylo sur une surface inégale. Les gants tactiles peuvent être utilisés en physiothérapie pour aider les patients qui ont subi une crise cardiaque, retourner une force et améliorer la fonction du corps.
Les chercheurs de l'Université japonaise de l'Université japonaise de Toykhashi ont étudié l'utilisation de joysticks tactiles pour contrôler les grues de levage afin de prévenir les collisions. Certaines organisations sont engagées dans le développement de systèmes de rétroaction tactile pour les robots chirurgicaux (qui, en réalité, sont gérés à distance). Les nano-technologues essaient d'intégrer des dispositifs tactiles en microscopes électroniques à balayer pour assurer un sens de la touche lors de la manipulation de nano-objets.
Écrans tactiles
Plus récemment, les technologies tactiles ont commencé à utiliser dans la fabrication d'écrans tactiles. Les écrans tactiles conventionnels permettent à l'opérateur d'influencer tout point de la surface de l'écran et la technologie tactile permet de ressentir vraiment. Cliquez sur le bouton et vous vous sentirez sentir (et souvent entendre) cliquez sur. Les boutons virtuels peuvent être n'importe quelle taille ou forme et être n'importe où sur l'écran. Le type de réaction au toucher peut également varier.
En décembre 2005, Volkswagen AG a reçu une licence pour utiliser les technologies tactiles d'immersion dans des panneaux de voiture. Au lieu de ressentir simplement la surface dure du panneau de commande virtuel, les conducteurs ressentent comment les boutons conduisent et libérés, tout comme des boutons et des commutateurs réels. Selon Levin, les utilisateurs qui ont proposé un choix entre l'écran tactile avec une réponse tactile et sans elle, ont montré une grande préférence aux options tactiles et, s'ils ne pouvaient choisir qu'une seule option, elles l'ont choisi en particulier.
Le sentiment de contact peut être recréé de plusieurs manières. Le plus direct sera probablement construit un certain nombre de conclusions de contact mobiles sur l'écran afin que la surface prenne réellement la forme souhaitée. Bien que cette approche soit efficace, elle est compliquée et des routes. Une approche plus simple consiste à organiser des lecteurs électromagnétiques dans les coins de l'écran, ce qui contrôlera le mouvement de la surface extérieure de l'écran tactile (voir le schéma). Des études ont montré que le paramètre critique n'est pas la distance, mais une accélération. Selon la norme de l'association NEMA, le décalage peut provenir de 0,1 à 0,2 mm.
Bien que les technologies tactiles gagnent une reconnaissance croissante dans les simulateurs de jeux et de formation, l'expansion du domaine de l'utilisation industrielle est plus lente. L'un des facteurs qui contribuera à l'expansion de l'application de cette technologie dans les équipements industriels est de simplifier la tâche d'intégration des technologies tactiles à Irterfeix.
La plupart des entreprises impliquées dans des technologies tactiles offrent une variété d'interfaces de programmation (API) pour diverses applications de ces technologies et autres logiciels facilitant le développement. Immersion CORP fonctionne sur un ensemble universel composé d'un petit panneau rond, d'un ensemble de lecteurs et de manuels. Dans le panneau, les effets tactiles sont programmés à l'avance, tout autre peut être téléchargé et enregistré sur la mémoire flash. Les technologies sensibles proposent également divers outils tactiles pour son équipement.
La réduction des coûts entraînera également une augmentation de la demande de technologies tactiles. Dans la gamme de prix inférieure est le modèle Falcon Novint Société avec trois degrés de liberté, vendus pour 150-200 $. Bien que cet appareil soit créé pour une utilisation quotidienne, l'expérience a montré que certains produits électroniques de consommation pénètrent dans le secteur industriel et commercial, sans aucun changement. Et s'ils sont fabriqués et vendus en quantités caractéristiques du commerce de détail, les prix peuvent être très attractifs. En ce qui concerne la fiabilité de l'appareil, alors, selon Anderson (Novint), ce produit "est conçu pour frapper dessus, ils voudront également qu'il fonctionne continuellement pendant une longue période, surtout quand ils jouent sur des jeux vidéo."
Phantom Omni Sensable - "Main" avec six degrés de liberté, attaché à la base, qui peut être situé sur le bureau - coûte environ 2 400 $ avec un progiciel. Quant aux écrans tactiles: les affichages d'immersion jusqu'à 19 "sont disponibles, le prix d'un dispositif de retour tactile est approximativement égal au prix de l'écran tactile.
Bien que les technologies tactiles soient loin d'être parfaites, il est déjà clair qu'ils ont un avenir prometteur dans la sphère industrielle. Bien que les souris habituelles, probablement, ne disparaîtront pas, malgré le fait que Novint a appelé l'un de ses modèles Falcon (Falcon) en l'honneur de l'oiseau de proie, se nourrissant de souris, il peut non seulement être possible d'effectuer de telles fonctions.
