Produttori attrezzature per computer Concentrarsi sul miglioramento dei display e dei sistemi audio, dalla maggior parte delle informazioni, una persona percepisce visivamente o prima. Nel frattempo, il canale di comunicazione tattile rimane quasi inadatto. La vibrazione del volante dei giochi e dei joystick non contano. I ricercatori del Massachusetts Institute of Technology hanno deciso di correggere un'omissione fastidiosa. Il "display tattile" sviluppato da loro può modificare le opinioni sui metodi di interazione con il computer.
La matrice di tale "display" è in grado di utilizzare numerosi recettori della pelle, la superficie totale di cui in un adulto è di circa due metri quadrati. Le principali opzioni di montaggio sono sul retro (corsetto) e sul polso, sotto forma di un braccialetto.
Gli elementi attivi del "display" a seconda dello scenario dell'applicazione possono essere rappresentati da vibrazione di vibrazione o elettrodi achemici. Un'opzione con il posizionamento sul retro è piuttosto originale. Forse, nessuno ha precedentemente tentato di collegare una persona al computer dietro la schiena. Gli utenti ricevono un massaggio gratuito e la prevenzione dei muscoli della fatica della parte posteriore, e i giocatori impareranno a sentire letteralmente il nemico con le loro spalle ... o il luogo in cui il dispositivo è risolto.
Il numero medio di recettori in diverse parti della superficie del corpo è molto diverso. Soprattutto, sono su palme, labbra e linguaggio (ed è per questo che i bambini sono abbastanza con le loro mani e tirano in bocca, conoscendo il mondo in giro). Un po 'meno di loro sulle suole e molto poco sulla parte anteriore, posteriore e le superfici laterali del corpo. Tutti insieme formano un gruppo di campi ricetti, riflessi nella crosta somatosensoriale di grandi emisferi del cervello. L'immagine complessiva è spesso rappresentata come un omuncolo sensoriale, in cui la dimensione delle diverse regioni anatomiche è proporzionale al numero di recettori in essi.
La bassa densità dei recettori del recettore tattile sul retro è compensato da una vasta area e facilmente accessibilità di questo settore. I vibromotori o gli elettrodi di ciporio possono essere resi relativamente grandi, e il corsetto con loro non interferirà con lo spostamento e colpisce facilmente gli indumenti.
Senior ricercatore del dipartimento di sviluppo dello strumento presso il Massachusetts Institute of Technology Lynette Jones (Lynette Jones) in quanto l'applicazione principale di questo sviluppo vede un sistema di navigazione con feedback tattile. A differenza delle opzioni tradizionali, non distraggeranno il conducente, poiché non hanno bisogno di guardare lo schermo e non si preoccupano di prompt vocali. Il loro lavoro non è affatto visibile, e per il passeggero rimarrà un mistero, poiché il conducente è così sfrenato in un luogo non familiare. In precedenza, una versione più semplice sotto forma di vibrazioni sul volante è stata proposta dai ricercatori dell'Università dello Utah.
Una versione semplificata di tale navigazione con prompt tattili senza alcuna elettronica potrebbe essere osservata in precedenza sugli insegnamenti dell'esercito. Hassinato il conducente addestrato in BMP e BTR è estremamente difficile da navigare a causa della visibilità limitata. Pertanto, ha messo le sue gambe sulle spalle, che sbirciava fuori dal portello. Quando era necessario girare a destra, basta prendere il calci del conducente con il suo piede destro, è più forte della bruscaria del turno. Rispetto al GPS-Navigator, le sue punte della voce differivano un'eccezionale espressività e tempestività eccezionali.
Oltre alle curve, il driver è tenuto a segnalare altre informazioni per la codifica di cui l'alfabeto "tattile" richiederà più di due fonti del segnale. Una delle opzioni attuate in precedenza era la cintura tattica del robot dell'operatore, che consente di "sentire" a causa di otto vibrotori.
Per studiare lo schema ottimale della posizione degli elementi attivi, Lynette Jones ha fatto diverse opzioni dagli accelerometri e dai camion dei vibratori telefono cellulare. Si fissarono sulla schiena, in collinette e avambracci a distanze diverse.
Durante l'esperimento, i soggetti sono stati proposti per indicare, da quale quantità di fonti e dove esattamente sentono l'impatto. Secondo questi dati, è stato stimato come le persone possono riconoscere la localizzazione accurata e qual è il numero ottimale di elementi attivi.
La vibrazione più accuratamente indicata dei motori del bordo e l'area del polso si è rivelata prevedibilmente il più sensibile. Secondo i dati degli accelerometri, la vibrazione della pelle è stata arrostita all'interno del raggio di otto millimetri dalla zona di esposizione, ma i testicoli stessi spesso lo sentivano tre volte.
Questo suggerisce che non ha senso ridurre le dimensioni del dispositivo. Se ci sono meno di due centimetri e mezzo tra due impulsi tattili, la maggior parte degli utenti verrà sbagliata quando si determina la loro localizzazione.
Oltre alla densità della posizione del recettore, le caratteristiche del "display tattile" limitano la capacità di smorzamento della pelle, che è principalmente dovuta principalmente al numero di fibre grasse sottocutanee. Nell'area dell'avambraccio, la sua gravità è solitamente minimale, quindi i braccialetti hanno mostrato risultati superiori complessivi.
L'opzione più semplice nella forma di due braccialetti offre già almeno quattro punti di esposizione - sul lato interno ed esterno del polso. Aggiungi vibrazione con diversa forza e frequenza a questo, e sarà un tipo di sistema di codifica. Tali sviluppi sono stati precedentemente condotti in Germania.
Quando si collega un "display tattile", lo smartphone Bluetooth è semplificato sia usando il suo uso e il suo escursionismo. Ad esempio, la direzione dell'oggetto selezionato è facile da specificare, semplicemente cambiando il livello del segnale su due mani. In parallelo, sembra più in base alla base delle chiamate e dei messaggi in arrivo. Metti le melodie individuali per ogni contatto o gruppo? Ora lo stesso può essere fatto con vibrazione.
Secondo il professore di Psicologia presso l'Università di Carnegie Mellon, Roberta Klatti (Roberta Klatzky), il lavoro Lynette ha possibilità di sviluppare un intero sistema di alfabeto tattile, che sarà un'ottima aggiunta al carattere Braille per i ciechi. Nel futuro, indossabile "display tattili" è facile da adattarsi all'uso sia con la maggior parte dei dispositivi e una coppia con gli occhi bionici.
La parte travolgente delle persone comunica con i computer con visione e udito. Tuttavia, in alcuni casi, la sensazione più adatta sarebbe il tocco. Produttori nella sfera informatica Riconoscere questo ed espandere l'uso di soluzioni tattili.
Tactile (dalla parola greca che significa "presa" o "tocco") riflette la capacità dell'attrezzatura di dare il segnale all'uscita, che possiamo sentire, a causa del tatto, e non vedere o sentire. Il segnale tattile è solitamente restituito o vibrazione. Quanto ritorni forti? "Little Apparetus done 3-4 Newton [da 300 a 400 grammi], e alcuni grandi - più di 30 n", afferma Ben Landon, Sensable Technologies Inc. Specialista tattile
Applicazione delle tecnologie tattili
Due principali sfere di tecnologie tattili possono essere distinte: una realtà virtuale (compresi giochi e corsi di formazione medica) e telecomando (o gestione televisiva). Sebbene l'opportunità più ovvia di utilizzare le tecnologie tattili siano giochi per computerProgetti simili esistono nell'industria. Ad esempio, le tecnologie tattili offrono agli utenti la possibilità di toccare e sentire gli oggetti del design del computer e del design nei sistemi tristi e simili. Tali fondi forniscono feedback da applicazione softwareche contiene il design e il sterzo e i freni completamente elettronici sono piuttosto realistici da reagire alle azioni di operatori o conducenti, eliminando connessioni o sistemi diretti massicci e complessi con amplificatori.
"Mano" Omni fabbricati da tecnologie sensibili supporta il posizionamento con sei gradi di libertà e feedback di potenza
Le tecnologie tattili utilizzate in medicina è un modo per proteggere il paziente da errori medici, forniscono formazione "virtuale" per il personale inesperto. I sistemi di formazione medica tattile con il realistismo sorprendente riproducono la sensazione di immersione dell'ago o del peritoneoscopio e consentono di vedere i risultati sullo schermo, e allo stesso tempo sentire come il paziente si lamenta se qualcosa è sbagliato. Tali dispositivi possono essere utilizzati per procedure dentali e molte altre cose.
"Il processo di apprendimento dei medici che esiste oggi è accompagnato da una quota di rischio", ha affermato Tom Anderson, presidente delle tecnologie di Novint. - Durante le prime 50 procedure su un paziente vivente, stanno imparando. "A Novint ha simulatori epidurali e dentistici che ricevuto feedback positivo da parte degli utenti. Michael Levin, Vicepresidente e Chief Manager per tecnologie industriali e di gioco Immersion Corp, riporta che vengono utilizzati circa 800 dispositivi della propria azienda che imitano il sistema vascolare. Consentono agli studenti di insegnare alla tecnologia dell'ago del contagocce.
Le tecnologie tattili trovano anche l'applicazione nello sviluppo di impianti medici, note Bob Stayngart, presidente e direttore per gli affari industriali di Sensable Technologies Inc. I dati del tomografo del computer si presentano sotto forma di voxel (pixel sfusi tridimensionali). Le attrezzature sensabili utilizzano lo stesso formato. "Immagina un uomo con un buco nel cranio", spiega Staceart. - Dovresti iniziare con un modello ottenuto utilizzando un computer o una tomografa di risonanza magnetica. L'obiettivo è ottenere una protesi che riempirà questo buco. Usando il nostro sistema Voxel e virtuale riempitivo - anche il modello del cranio consisterà in Voxels ", è possibile ottenere una parte sintetica molto ben attrezzata del corpo e, soprattutto, molto rapidamente. L'output viene solitamente alimentato al dispositivo che crea rapidamente un prototipo e in alcuni casi - sulla fresatrice. "
"Le tecnologie tattili possono anche essere utilizzate per migliorare la presentazione dei dati - NOTE LANDON (Compassion Sensable), - Cosa consente all'utente di navigare nell'intero mare dei dati (ad esempio, la mappatura sismica delle rocce rocciose) con aiuto fondi aggiuntivi percezione. Non hai solo colori e tempo, ma anche l'impatto sull'alimentazione, che ti aiuterà a determinare la natura dei dati. "
Pulsanti, topi, joysticks
Forse l'esempio più semplice delle tecnologie tattili è la regolazione delle maniglie, come quelle utilizzate per configurare la radio. Dotando tale maniglia con il motore e il freno, è possibile raggiungere tipi diversi Fissazione, arresto e addirittura deprezzamento. E tutte queste caratteristiche possono essere cambiate secondo necessità.
I topi tattili supportano rendimenti o vibrazioni, o sia come reazione software sulle azioni dell'utente. Sono utilizzati in una vasta gamma di compiti: dai giochi alla fisioterapia, e ora l'uso del mouse tattile come strumento di immissione dati su un computer per i ciechi è studiato. Quando si utilizza un mouse tattile, sorge un problema. Si trova nel fatto che il topo dovrebbe avere qualsiasi mezzo per rintracciare la sua posizione assoluta; Ora per questo utilizzo assi o fili associati alla base.
Robotica al contrario: manipolatori virtuali
Nel mondo tridimensionale virtuale, le tecnologie tattili corrispondono a "robot al contrario". Il robot consente al mondo virtuale (software) di manipolare oggetti veri. Il dispositivo tattile consente a una persona di manipolare oggetti virtuali e sentirli come se fossero fossi vero.
Touch Screen dotato di unità elettromagnetiche
Ad esempio, l'utente può assumere il manipolatore (alcuni sistemi utilizzano un guanto o un anello) collegato al sistema di staffa.
I dispositivi tattili possono avere tre gradi di libertà (3 SS), che consentono l'asse x, y e z, o 6 gradi di libertà (6 SS), che sono anche sensibili alla svolta e all'inclinazione. Il numero di gradi di libertà riflette il numero di parametri variabili. Il sistema ritiene la posizione della maniglia e trasmette l'utente con la restituzione e le vibrazioni appropriate utilizzando motori e sistemi di frenatura incorporati. Quando il cursore incontra l'oggetto virtuale, l'operatore sente la resistenza che può essere rigida (per un oggetto solido), morbido o elastico. Se necessario, la maniglia può vibrare per imitare, ad esempio, la sensazione di una persona che conduce la penna su una superficie irregolare. I guanti tattili possono essere utilizzati in fisioterapia per aiutare i pazienti che hanno subito un infarto, la forza di restituire e migliorare la funzione del corpo.
I ricercatori dell'Università giapponese dell'Università Giapponese della Giapponese hanno studiato l'uso di joystick tattili per controllare le gru di sollevamento al fine di prevenire le collisioni. Alcune organizzazioni sono impegnate nello sviluppo dei sistemi di feedback tattili per i robot chirurgici (che, in realtà, sono gestiti in remoto). Nano-Technologists stanno cercando di integrare i dispositivi tattili in microscopi elettroni di scansione per garantire un senso di tatto durante la manipolazione di nano-oggetti.
Feedback dei touch Screen.
Più di recente, le tecnologie tattili hanno iniziato a utilizzare nella produzione touch Screens.. Gli schermi touch convenzionali consentono all'operatore di influenzare qualsiasi punto della superficie dello schermo e la tecnologia tattile consente di sentire davvero. Clicca sul pulsante e sentirai (e spesso sentire) clicca. I pulsanti virtuali possono essere qualsiasi dimensione o forma ed essere ovunque sullo schermo. Anche il tipo di reazione al tatto può variare.
Nel dicembre 2005, Volkswagen AG ha ricevuto una licenza per utilizzare le tecnologie tattili di immersione nei pannelli auto. Invece di provare semplicemente la superficie dura del pannello di controllo virtuale, i conducenti sentono come i pulsanti guidano e rilasciati, proprio come pulsanti e interruttori veri. Secondo Levin, gli utenti che hanno offerto una scelta tra touchscreen con risposta tattile e senza di essa, ha mostrato una grande preferenza alle opzioni tattili, e se potevano scegliere una sola opzione, hanno scelto questo particolare.
La sensazione di tocco può essere ricreata in diversi modi. Probabilmente la più diretta sarà costruita una serie di conclusioni di contatto in movimento sullo schermo in modo che la superficie prenda effettivamente la forma desiderata. Sebbene questo approccio sia efficace, è complicato e strade. Un approccio più semplice è quello di organizzare unità elettromagnetiche negli angoli dello schermo, che controllerà il movimento della superficie esterna del touch screen (vedere lo schema). Gli studi hanno dimostrato che il parametro critico non è la distanza, ma accelerazione. Secondo lo standard NEMA Association, l'offset può essere compreso tra 0,1 a 0,2 mm.
Mentre le tecnologie tattili stanno guadagnando un crescente riconoscimento nei giochi e nei simulatori di formazione, l'espansione del campo dell'uso industriale è più lento. Uno dei fattori che contribuirà all'espansione dell'applicazione di questa tecnologia in apparecchiature industriali è semplificare il compito di integrare le tecnologie tattili a IRTERFEIX.
La maggior parte delle aziende coinvolte nelle tecnologie tattili offre un numero di interfacce del programma (API) per varie applicazioni di queste tecnologie e altri software che facilitano lo sviluppo. Immersion Corp sta lavorando su un set universale composto da un piccolo pannello rotondo, un set di unità e manuali. Nel pannello, gli effetti tattili sono programmati in anticipo, qualsiasi altro può essere scaricato e salvato sulla memoria flash. Le tecnologie sensabili offrono anche vari strumenti tattili per le sue attrezzature.
La riduzione dei costi comporterà anche un aumento della domanda di tecnologie tattili. Nella fascia di prezzo inferiore è il modello di Novint Company Falcon con tre gradi di libertà, venduti per $ 150-200. Sebbene questo dispositivo sia creato per l'uso quotidiano, l'esperienza ha dimostrato che alcuni prodotti elettronici del consumatore penetrano nel settore industriale e commerciale senza alcun cambiamento. E se sono fabbricati e venduti in quantità caratteristiche della vendita al dettaglio, i prezzi possono essere molto attraenti. Per quanto riguarda l'affidabilità del dispositivo, quindi, secondo Anderson (Novint), questo prodotto "è progettato per bussarci, vorranno anche che funzioni continuamente per molto tempo, specialmente quando giocano su it videogiochi".
Phantom Omni Sensable - "mano" con sei gradi di libertà, attaccata alla base, che può essere posizionata sul desktop - costa circa $ 2,400 insieme a un pacchetto software. Per quanto riguarda gli schermi touch: le schermate di immersione sono disponibili fino a 19 ", il prezzo di un dispositivo di feedback tattile è approssimativamente uguale al prezzo del touchscreen.
Sebbene le tecnologie tattili siano lontane dal perfetto, è già chiaro che hanno un futuro promettente nella sfera industriale. Sebbene i soliti topi, molto probabilmente, non scompariranno, nonostante il fatto che Novint chiamasse uno dei suoi modelli Falcon (Falcon) in onore dell'uccello della preda, alimentare i topi, potrebbe non essere possibile solo eseguire tali funzioni.
Android è un sistema operativo eccellente in tutti i sensi, completamente personalizzabile, avendo milioni di liberi e applicazioni a pagamentoMolti lancheries e la presenza di molti giochi sono alcuni dei vantaggi. L'unico inconveniente che può essere trovato in Android è il consumo di energia della batteria. Rispetto ad altri sistemi operativipuoi sentirlo Telefoni Android. Consumare la capacità della batteria più velocemente. Pertanto, per risolvere questo problema, abbiamo diversi suggerimenti per salvare le batterie sul telefono.
1. Il display consuma la maggior parte dell'energia
Lo schermo è tuo dispositivo mobile Consuma molta più energia di qualsiasi altra applicazione / processo. Prova a non essere acceso quando la batteria viene scaricata, estenderà il funzionamento del dispositivo.
2. Ridurre la luminosità dello schermo
Poiché lo schermo consuma molta energia, devi impostare la luminosità livello minimo, Comodo per la percezione.
3. Scollegare la connessione wireless.
Attiva la trasmissione dei dati mobili, il Wi-Fi, NFC, Bluetooth e GPS solo quando ne hai bisogno. Tutto ciò consuma un sacco di energia e non dovrebbe essere usato tutto il tempo.
4. Preferisci WiFi.
Se puoi avere accesso a rete wi-fiQuindi devi usarlo invece trasmissione mobile dati. I dati mobili in uscita consumano molta più energia del Wi-Fi e, pertanto, deve essere completamente esclusa se possibile.
5. Disattiva la sincronizzazione automatica
La maggior parte delle applicazioni che installano i file di sincronizzazione con i server dopo un intervallo specificato. Il processo di sincronizzazione deve essere avviato manualmente e solo per quelle applicazioni per le quali si desidera sincronizzare i dati.
6. Utilizzare il numero minimo di widget
I widget utilizzano energia per aggiornare i dati e visualizzare le modifiche. Lavorano sempre modalità di sfondo. Non dovresti usare molti widget allo stesso tempo.
7. Non utilizzare lo sfondo live.
Live wallpaper è molto ad alta intensità energetica e può scaricare la batteria Android molto rapidamente. Devi disabilitarli quando vuoi spremere la durata massima della batteria, o meglio, non usarle affatto.
8. Chiudere le applicazioni manualmente o con servizi speciali
Quando chiudi il programma, continua a lavorare sullo sfondo. Questo è fatto per ridurre il tempo necessario per iniziare e rendere l'applicazione più reattiva. Ma entrare memoria ad accesso casuale Tutto, consumano energia della batteria. Oppure fermarli utilizzando Task Manager sul telefono o utilizzare applicazioni di terze parti.
9. Utilizzare sfondo nero
Se il tuo telefono ha Schermo amolatoDevi usare un'immagine nera come sfondo. Ciò ridurrà il consumo di energia della batteria per visualizzare il contenuto dello schermo. Seleziona anche argomento oscuro, se possibile.
10. Impostare il timeout dello schermo sul valore più piccolo.
La schermata Timeout determina il tempo dopo il quale la retroilluminazione dello schermo si spegne se il dispositivo non viene utilizzato. L'installazione in un valore più piccolo salverà la batteria del telefono.
11. Spegnere il feedback tattile.
Vibrootklik è un'opzione con cui il telefono fornisce un segnale di feedback sotto forma di vibrazione quando fai clic sullo schermo. Sebbene sia utile durante un insieme di testo, ma consuma molte risorse. È necessario spegnerlo per salvare la carica della batteria del telefono.
12. Passare alla modalità di volo
Quando sei nell'aereo, devi tradurre il tuo cellulare In modalità di volo. Dal momento che non si dispone di una connessione di rete, il trasmettitore del telefono continuerà a provare a trovare una rete. È facile scaricare la batteria e nient'altro. Pertanto, passare alla modalità di volo quando si è a bordo dell'aeromobile. Puoi anche disabilitarlo se non si desidera utilizzare il modulo radio del telefono.
13. Includere la modalità di risparmio energetico
La modalità di risparmio energetico predefinita limita l'uso del processore, la luminosità dello schermo diminuisce, disabilita il modulo dati quando lo schermo è spento e spegne il feedback tattile. Forse questo è il più metodo efficace Salva la tua batteria Android.
14. Limitazione del trasferimento dei dati
Molte applicazioni come Gmail, Google Play. Negozio e molti altri raccolgono e trasmettono dati ai tuoi server sullo sfondo. Scarica la batteria molto rapidamente. Per fermarlo, è possibile limitare l'uso dei dati, andare alle impostazioni - utilizzo dei dati E selezionare l'opzione "Transfer di sfondo dei dati limite".
E a proposito, se invii un sacco di messaggi SMS, potrebbe avere senso utilizzare il gateway SMS - sarà più economico ed efficiente, consentendo di inviare messaggi a un numero significativo di abbonati mobili.
2.3.3. Metodi per l'alimentazione dei comandi
Oltre a impostare la posizione dell'oggetto nello spazio tridimensionale, è anche auspicabile essere in grado di servire squadreche deve essere eseguito nei punti specifici. Per effettuare i comandi, il modo più semplice per utilizzare la solita tastiera del computer e il solito sistema di menu dello schermo, ma è meglio utilizzare il set di pulsanti sul tipo di tipo "mouse flottante".
Il vento video del microfono e delle cuffie può essere collegato al generatore del suono e al sistema di riconoscimento e alla sintesi vocale. Nell'ambiente della realtà sintetica, in linea di principio, è anche possibile utilizzare una tastiera virtuale e gestire l'intero processo di lavoro attraverso di esso utilizzando un guanto tattile. Ma l'uomo è ancora più facile e più facile usare il suo canale vocale per alimentare i comandi, e sistema informatico Estrazione vocale Oggi puoi già "allenare" per riconoscere decine di migliaia di parole con affidabilità sufficientemente elevata.
2.3.4. Guanto tattile e feedback tattile
Guanto sensoriale. Tracciamento diretto movimenti di mano Molti sviluppatori sono lunghi molto tempo fa. Ad esempio, nel 1983 è stato brevettato il dispositivo di guanto di ingresso digitale. Ma il vero rivoluzionario è stato il guanto DataGlove Touch, sviluppato presso il Joseph Eix NASA Research Center, e poi migliorato e rilasciato alla ricerca VPL del mercato (Fig.20).
Per determinare la quantità dita pieghevoli angoli Nel guanto VPL DataGlove usato elastico fibre ottiche (Guide luminose). La flessione delle dita viene rilevata utilizzando un set di dieci sensori in fibra ottica, che sono cuciti nel guanto sopra ogni articolazione del dito. Il funzionamento dei sensori si basa sul fatto che se la fibra è piegata, la luce trasmessa su di esso è una proporzione rilassante alla flessione. Ogni sensore è costituito da una sorgente luminosa ad un'estremità della fibra e del rilevatore sull'altro. Il microprocessore analizza costantemente tutti i sensori e calcola l'angolo di flessione di ciascun giunto delle dita utilizzando un determinato modello della struttura del pennello umano. Il guanto è collegato al PC utilizzando l'interfaccia seriale RS-232 standard.
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Fig.2.20. Touch Glove VPP DataGlove |
Sono stati sviluppati diversi guanti sensoriali in competizione, il più famoso di cui è il guanto a basso costo Nintendo PowerGlove (Fig.2.2, a sinistra) destinato all'uso nei videogiochi. I guanti con sensori luminosi hanno sviluppato le tecnologie virtuali della California Company, ad esempio i più semplici guanti di cyberglove. C'è anche un modello di 18 sensoriali che monitora il movimento delle dita (fig.2.2, al centro) e un 22-tattile, in grado di catturare l'estensione di piegatura di tutte le dita, ad eccezione di grandi. Questi guanti danno un errore solo 0,5-1 °. Il modello a 22 touch rimuove la testimonianza 149 volte al secondo e 18-touch - 112 volte al secondo. Computer e più Azienda rilascia un guanto da 5 ° guanto (Fig.2.68, a destra).
In altri modelli, in particolare, il cyberglove virtice, per determinare il valore degli angoli di piegatura delle dita, vengono utilizzati sensori di tensione. Per alcuni compiti, accuratezza (circa ± 10º) e la ripetibilità della testimonianza di tali sensori potrebbe essere insufficiente. Un metodo di misurazione più accurato conferisce un dispositivo a mano a mano destrous exos che ha uno scheletro esterno, fissato sui giunti delle dita e dei sensori che utilizzano l'effetto Hall. I sensori consentono di determinare gli angoli di piegatura delle dita con una precisione di ± 0,5º. Tuttavia, non è chiaro se sia possibile beneficiare di una tale precisione e potrebbe trovare che quattro livelli di dati che danno il guanto Nintendo PowerGlove è in realtà abbastanza per la maggior parte dei compiti.
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Fig.2.21. Guanti sensoriali: Nintendo Powerglove; 18-touch Model of the Company Virtual Technologies; 5 ° guanto.
C'è una tecnologia con sensori meccanici, ma è grave e imperfetta.
Il sistema di tracciamento si traduce anche in forma digitale posizioni della mano. Aerospace Corporation Msdonnell Douglas ha sviluppato un sistema di polyemus incorporato nel guanto DataGlove e serve a determinare la posizione della mano.
Il DataGlove DataGlove, menzionato e il guanto DataGlove utilizza il sistema sensore sensibile al campo elettromagnetico. Accuratezza del determinare la posizione dell'ordine di due millimetri. Il guanto può essere in qualsiasi punto della palla condizionale con un diametro di 1 m.
Il guanto P5 più moderno della realtà essenziale della società americana è sulla fig. 2.22. La stazione base è inclusa in porta USB e non richiede un'alimentazione esterna, il guanto accende il cavo stazione base.. Sul retro del "Palm" ci sono 8 LED a infrarossi, che consentono alla stazione base di tenere traccia del movimento della mano nello spazio. Nella stazione base, ci sono 2 telecamere a infrarossi, il che consente di monitorare più attendibilmente il guanto e determinarne con precisione la distanza.
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Fig.2.22. Stazione di base e guanto P5
La zona di visibilità della stazione base è di 45 ° verticalmente e orizzontalmente e circa 1,5 m nella "profondità". In questo cono P5, le mani di 3 assi possono tracciare le coordinate di 3 assi con una precisione di 0,6 cm (60 cm dalla base), nonché la rotazione e l'inclinazione del palmo con una precisione fino a 2 °. Il sondaggio delle coordinate si verifica con una frequenza di 40 Hz (il ritardo è 12 ms). Oltre ai LED del sistema di tracciamento, nel guanto ci sono 5 "dita" in gomma con sensori di piegatura. Alle dita dell'utente, sono montate con anelli di plastica e misurando la flessione con una precisione di 1,5 °. Più sul retro dei guanti ci sono 4 pulsanti, uno dei quali è programmato (il resto serviamo per calibrare, attivare / disattivare e passare le modalità operative). Pertanto, in termini di joystick P5 ha 11 assi analogici e 1 pulsante.
Feedback tattile (Feedback forzato) è usato nei guanti sensoriali per l'imitazione toccare Mani all'oggetto. Feedback tattile più semplicemente implementa piccolo altoparlante sulla palmaDal momento che la mano ha un buon clic, pubblicato dall'altoparlante in risposta a qualsiasi evento. Ma questo è solo un segnale di eventi, e vorrei avere una sensazione di toccare oggetti virtuali. Tale sensazione può essere imitata in modi diversi.
Per simulare la sensazione di contatto con pressione spesso usare palloncini gonfiabili dell'ariaCon l'aiuto di cui viene regolata la potenza o la rigidità della pressione dei guanti sulle dita. Tentativi di applicare. cristalli piezoelettriciche quando la vibrazione crea anche una sensazione di pressione formare le leghe di memoriache può essere costretto a piegarsi, passando una corrente elettrica debole. Un simile master desterolo portatile (Fig.23), costituito da un guanto VLP DataGlove, dotato di tre azionamenti pneumatici, è stato sviluppato dall'inventore di Grigor Berdia dell'Università dei Rutgers.
Fig.2.23. Master Dextrus portatile.
Oltre alla sensazione di pressione, l'imitazione delle sensazioni è importante. resistenza Quando si tenta di spostare l'oggetto virtuale. A questo scopo può essere usato manipolatore robot in miniaturafissato a disposizione. Ad esempio, i modelli successivi dei guanti DataGlove hanno già incluso sensori piezoelettrici a portata di mano per fornire un feedback tattile. Quando l'utente prende un oggetto virtuale in mano, si sente la pressione di contattare le dita con la superficie dell'oggetto. Più tardi, il guanto era equipaggiato con uno speciale robotico esoscheletroPermettendoti di creare sensazioni e forza di peso.
Il feedback "Power" può essere implementato senza guanti sensoriali. Un semplice dispositivo "Force" del dispositivo è stato sviluppato da Digital. esso leva, simile a una maniglia di gas su una moto, che può cambiare il potere della sua resistenza alla svolta. Un gruppo di specialisti da UNC per creare un feedback "forza" applicato un manipolatore elettromeccanico.
Il feedback tattile è molto sensibile alle caratteristiche del contorno del feedback: l'utente risponde immediatamente agli impulsi dal sistema e regola la sua reazione prima che il sistema abbia il tempo di elaborare le reazioni precedenti. Si ritiene che la creazione di un'illusione affidabile della sensazione dell'oggetto, il sistema tattile dovrebbe avere la velocità di aggiornamento delle informazioni 300-1000 Hz, che è almeno un ordine di grandezza superiore alla velocità di aggiornamento delle informazioni visive.
Le tecnologie virtuali hanno sviluppato un dispositivo CyberGrasp con un impatto tattile restituibile, fornendo all'utente la possibilità di sentire il mondo virtuale con le tue mani (figura 2.24).
Ganci speciali Vestiti su guanti e, se necessario, interferiscono con la compressione del pennello con una forza fino a 12 h (Newton) per ogni dito (deve essere applicata la forza in 1 N per cambiare il corpo con 1 kg per cambiare il Accelerazione di 1 m / s; o questa è la forza che agisce su 1 / 9,8 kg). L'effetto massimo della cybergrasp è paragonabile a quello che può essere sperimentato, appeso a 1,2 kg per dito sull'articolazione diretta del gomito, oltre alla zampa stessa pesa un altro 350
Le tecnologie virtuali hanno inventato il dispositivo cybertouch con esposizione tattile inverso (Fig.2.25). Questo dispositivo di piccole dimensioni è messo a portata di mano e trasferisce vibrazioni da vari tipi. È fissato su guanti VR.
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Fig.2.24. Cybergrasp. |
Fig.2.2. Dispositivo di cybertouch. |
Gli inglesi sono arrivati \u200b\u200bcon guanti con palle e un compressore per l'aria di riscaldamento, in cui si può sentire solo le irregolarità degli oggetti virtuali, ma anche la loro temperatura. Tale dispositivo trasmette la maggior parte degli effetti tattili a portata di mano.
Sensori di pennello a manoprogettato per monitorare i suoi movimenti. Only Position Tracker è integrato nei sensori più semplici, monitorando il movimento di un piccolo cubo nella mano dell'utente. Ascension Technology Corporation è fabbricata dalla produzione di tali sensori. Ad esempio, il sensore Mibibird (Fig. 2.26, a sinistra) è in grado di tenere traccia del pennello quando ruotando ± 180 ° verticalmente e orizzontalmente, oltre a ± 90 ° attorno al suo asse con un errore di 0,1-0,5 °. Motion Star Dispositivo (Fig. 2.26, a destra) La natura più massiccia è simile a Mibobird. Ci sono dispositivi simili più sensibili.
Simulatori e simulatori. Molti mestieri sono basati sul controllo del motore e sul coordinamento delle mani umane. L'apprendimento e la formazione in alcune professioni richiedono una grande pratica, e il raggiungimento di alcune abilità può occupare anni (ad esempio, calligrafia). I simulatori, simulatori e sistemi di imitazione sono progettati per aumentare l'efficienza dell'apprendimento. L'uso dei dispositivi di feedback tattili consente il processo di apprendimento in modo più efficiente, specialmente quando la mano di insegnamento sta conducendo un esperto elettronico: un dispositivo con feedback tattile.
Teleproof (telecomando) e micro-manipolazione, robotica. Il lavoro con un materiale inaccessibile o pericoloso richiede l'operatore di telecisione. L'uso dei dispositivi di feedback tattili consente di migliorare la qualità del controllo remoto dei robot e dei vari dispositivi di esecuzione trasferendo un ulteriore operatore intuitivo delle informazioni tangibili. Sfortunatamente, i joystick standard non consentono l'uso di questa percezione del canale delle informazioni umane.
L'uso di dispositivi di comunicazione tattile inverso è giustificato in operazioni responsabili con telecomando I robot quando gli operatori possono sentire immediatamente la reazione e varie restrizioni del manipolatore (dinamica, restrizioni dello spazio di lavoro, ecc.).
I micro-manipolatori sono piccoli robot costruiti per eseguire vari compiti con oggetti, spesso più sottili dei capelli umani. Di conseguenza, l'uso di dispositivi di feedback tattili consente all'operatore di manipolare i micro-robot intuitivi e familiari.
Medicinale. Un gran numero di dispositivi di medicina high-tech è spesso limitato allo strumento principale del chirurgo, cioè le loro mani. Di conseguenza, l'uso di sistemi di comunicazione tattile posteriore in simulatori medici e robot medici reali ti consente di trasmettere un chirurgo con informazioni tattili, che ti permette di realizzare tutte le manipolazioni nella forma abituale e intuitiva.
La parte travolgente delle persone comunica con i computer con visione e udito. Tuttavia, in alcuni casi, la sensazione più adatta sarebbe il tocco. Le tecnologie del computer riconoscono questo ed espandere l'uso di soluzioni tattili.
Tactile (dalla parola greca che significa "presa" o "tocco") riflette la capacità dell'attrezzatura di dare il segnale all'uscita, che possiamo sentire, a causa del tatto, e non vedere o sentire. Il segnale tattile è solitamente restituito o vibrazione. Quanto ritorni forti? "Little Apparetus done 3-4 Newton [da 300 a 400 grammi], e alcuni grandi - più di 30 n", afferma Ben Landon, Sensable Technologies Inc. Specialista tattile
Applicazione delle tecnologie tattili
Due principali aree d'uso delle tecnologie tattili possono essere distinte: realtà virtuale (compresi giochi e allenamenti medici) e telecomando (o teleposto). Sebbene l'opportunità più ovvia di utilizzare le tecnologie tattili siano giochi per computer, esistono progetti simili nell'industria. Ad esempio, le tecnologie tattili offrono agli utenti la possibilità di toccare e sentire gli oggetti del design del computer e del design nei sistemi tristi e simili. Tali mezzi fornire un feedback all'applicazione software, che contiene progettazione e sterzo e freni completamente elettronici sono abbastanza realistici da reagire alle azioni di operatori o conducenti, eliminando connessioni o sistemi diretti massicci e complessi con amplificatori.
"Mano" Omni fabbricati da tecnologie sensibili supporta il posizionamento con sei gradi di libertà e feedback di potenza
Le tecnologie tattili utilizzate in medicina è un modo per proteggere il paziente da errori medici, forniscono formazione "virtuale" per il personale inesperto. I sistemi di formazione medica tattile con il realistismo sorprendente riproducono la sensazione di immersione dell'ago o del peritoneoscopio e consentono di vedere i risultati sullo schermo, e allo stesso tempo sentire come il paziente si lamenta se qualcosa è sbagliato. Tali dispositivi possono essere utilizzati per procedure dentali e molte altre cose.
"Il processo di apprendimento dei medici che esiste oggi è accompagnato da una quota di rischio", ha affermato Tom Anderson, presidente delle tecnologie di Novint. - Durante le prime 50 procedure su un paziente vivente, stanno imparando. "A Novint ha simulatori epidurali e dentistici che ricevuto feedback positivo da parte degli utenti. Michael Levin, Vicepresidente e Chief Manager per tecnologie industriali e di gioco Immersion Corp, riporta che vengono utilizzati circa 800 dispositivi della propria azienda che imitano il sistema vascolare. Consentono agli studenti di insegnare alla tecnologia dell'ago del contagocce.
Le tecnologie tattili trovano anche l'applicazione nello sviluppo di impianti medici, note Bob Stayngart, presidente e direttore per gli affari industriali di Sensable Technologies Inc. I dati del tomografo del computer si presentano sotto forma di voxel (pixel sfusi tridimensionali). Le attrezzature sensabili utilizzano lo stesso formato. "Immagina un uomo con un buco nel cranio", spiega Staceart. - Dovresti iniziare con un modello ottenuto utilizzando un computer o una tomografa di risonanza magnetica. L'obiettivo è ottenere una protesi che riempirà questo buco. Usando il nostro sistema Voxel e virtuale riempitivo - anche il modello del cranio consisterà in Voxels ", è possibile ottenere una parte sintetica molto ben attrezzata del corpo e, soprattutto, molto rapidamente. L'output viene solitamente alimentato al dispositivo che crea rapidamente un prototipo e in alcuni casi - sulla fresatrice. "
"Le tecnologie tattili possono anche essere utilizzate per migliorare la presentazione dei dati, - Note Landon (competizione sensibile), - che consente all'utente di navigare nell'intero mare dei dati sul complesso (ad esempio, le rocce di mappatura sismica) con ulteriori mezzi di percezione . Non hai solo colori e tempo, ma anche un impatto energetico, che ti aiuterà a determinare la natura dei dati. "
Pulsanti, topi, joysticks
Forse l'esempio più semplice delle tecnologie tattili è la regolazione delle maniglie, come quelle utilizzate per configurare la radio. Equipaggiamento di tale maniglia con il motore e il freno, è possibile ottenere vari tipi di fissaggio, arresti e anche ammortamenti. E tutte queste caratteristiche possono essere cambiate secondo necessità.
I topi tattili supportano rendimenti o vibrazioni o sia come risposta software alle azioni dell'utente. Sono utilizzati in una vasta gamma di compiti: dai giochi alla fisioterapia, e ora l'uso del mouse tattile come strumento di immissione dati su un computer per i ciechi è studiato. Quando si utilizza un mouse tattile, sorge un problema. Si trova nel fatto che il topo dovrebbe avere qualsiasi mezzo per rintracciare la sua posizione assoluta; Ora per questo utilizzo assi o fili associati alla base.
Robotica al contrario: manipolatori virtuali
Nel mondo tridimensionale virtuale, le tecnologie tattili corrispondono a "robot al contrario". Il robot consente al mondo virtuale (software) di manipolare oggetti veri. Il dispositivo tattile consente a una persona di manipolare oggetti virtuali e sentirli come se fossero fossi vero.
Touch Screen dotato di unità elettromagnetiche
Ad esempio, l'utente può assumere il manipolatore (alcuni sistemi utilizzano un guanto o un anello) collegato al sistema di staffa.
I dispositivi tattili possono avere tre gradi di libertà (3 SS), che consentono l'asse x, y e z, o 6 gradi di libertà (6 SS), che sono anche sensibili alla svolta e all'inclinazione. Il numero di gradi di libertà riflette il numero di parametri variabili. Il sistema ritiene la posizione della maniglia e trasmette l'utente con la restituzione e le vibrazioni appropriate utilizzando motori e sistemi di frenatura incorporati. Quando il cursore incontra l'oggetto virtuale, l'operatore sente la resistenza che può essere rigida (per un oggetto solido), morbido o elastico. Se necessario, la maniglia può vibrare per imitare, ad esempio, la sensazione di una persona che conduce la penna su una superficie irregolare. I guanti tattili possono essere utilizzati in fisioterapia per aiutare i pazienti che hanno subito un infarto, la forza di restituire e migliorare la funzione del corpo.
I ricercatori dell'Università giapponese dell'Università Giapponese della Giapponese hanno studiato l'uso di joystick tattili per controllare le gru di sollevamento al fine di prevenire le collisioni. Alcune organizzazioni sono impegnate nello sviluppo dei sistemi di feedback tattili per i robot chirurgici (che, in realtà, sono gestiti in remoto). Nano-Technologists stanno cercando di integrare i dispositivi tattili in microscopi elettroni di scansione per garantire un senso di tatto durante la manipolazione di nano-oggetti.
Feedback dei touch Screen.
Più recentemente, le tecnologie tattili hanno iniziato a utilizzare nella produzione di schermi touch. Gli schermi touch convenzionali consentono all'operatore di influenzare qualsiasi punto della superficie dello schermo e la tecnologia tattile consente di sentire davvero. Clicca sul pulsante e sentirai (e spesso sentire) clicca. I pulsanti virtuali possono essere qualsiasi dimensione o forma ed essere ovunque sullo schermo. Anche il tipo di reazione al tatto può variare.
Nel dicembre 2005, Volkswagen AG ha ricevuto una licenza per utilizzare le tecnologie tattili di immersione nei pannelli auto. Invece di provare semplicemente la superficie dura del pannello di controllo virtuale, i conducenti sentono come i pulsanti guidano e rilasciati, proprio come pulsanti e interruttori veri. Secondo Levin, gli utenti che hanno offerto una scelta tra touchscreen con risposta tattile e senza di essa, ha mostrato una grande preferenza alle opzioni tattili, e se potevano scegliere una sola opzione, hanno scelto questo particolare.
La sensazione di tocco può essere ricreata in diversi modi. Probabilmente la più diretta sarà costruita una serie di conclusioni di contatto in movimento sullo schermo in modo che la superficie prenda effettivamente la forma desiderata. Sebbene questo approccio sia efficace, è complicato e strade. Un approccio più semplice è quello di organizzare unità elettromagnetiche negli angoli dello schermo, che controllerà il movimento della superficie esterna del touch screen (vedere lo schema). Gli studi hanno dimostrato che il parametro critico non è la distanza, ma accelerazione. Secondo lo standard NEMA Association, l'offset può essere compreso tra 0,1 a 0,2 mm.
Mentre le tecnologie tattili stanno guadagnando un crescente riconoscimento nei giochi e nei simulatori di formazione, l'espansione del campo dell'uso industriale è più lento. Uno dei fattori che contribuirà all'espansione dell'applicazione di questa tecnologia in apparecchiature industriali è semplificare il compito di integrare le tecnologie tattili a IRTERFEIX.
La maggior parte delle aziende coinvolte nelle tecnologie Tactile offrono una varietà di interfacce di programmazione (API) per varie applicazioni di queste tecnologie e altri software che facilitano lo sviluppo. Immersion Corp sta lavorando su un set universale composto da un piccolo pannello rotondo, un set di unità e manuali. Nel pannello, gli effetti tattili sono programmati in anticipo, qualsiasi altro può essere scaricato e salvato sulla memoria flash. Le tecnologie sensabili offrono anche vari strumenti tattili per le sue attrezzature.
La riduzione dei costi comporterà anche un aumento della domanda di tecnologie tattili. Nella fascia di prezzo inferiore è il modello di Novint Company Falcon con tre gradi di libertà, venduti per $ 150-200. Sebbene questo dispositivo sia creato per l'uso quotidiano, l'esperienza ha dimostrato che alcuni prodotti elettronici del consumatore penetrano nel settore industriale e commerciale senza alcun cambiamento. E se sono fabbricati e venduti in quantità caratteristiche della vendita al dettaglio, i prezzi possono essere molto attraenti. Per quanto riguarda l'affidabilità del dispositivo, quindi, secondo Anderson (Novint), questo prodotto "è progettato per bussarci, vorranno anche che funzioni continuamente per molto tempo, specialmente quando giocano su it videogiochi".
Phantom Omni Sensable - "mano" con sei gradi di libertà, attaccata alla base, che può essere posizionata sul desktop - costa circa $ 2,400 insieme a un pacchetto software. Per quanto riguarda gli schermi touch: le schermate di immersione sono disponibili fino a 19 ", il prezzo di un dispositivo di feedback tattile è approssimativamente uguale al prezzo del touchscreen.
Sebbene le tecnologie tattili siano lontane dal perfetto, è già chiaro che hanno un futuro promettente nella sfera industriale. Sebbene i soliti topi, molto probabilmente, non scompariranno, nonostante il fatto che Novint chiamasse uno dei suoi modelli Falcon (Falcon) in onore dell'uccello della preda, alimentare i topi, potrebbe non essere possibile solo eseguire tali funzioni.
