Пристрої введення інформації, як-от комп’ютерні миші, наразі здебільшого залишаються жорсткими та незмінними за формою. Однак завдяки новітній гідравлічній гаптичній технології, що отримала назву “HydroHaptics”, невдовзі вони можуть стати м’якими та податливими. Більше того, ці майбутні ґаджети зможуть “пульсувати” у наших руках, забезпечуючи тактильний зворотний зв’язок під час їх використання.
Попри те, що сучасні пристрої, такі як миші та джойстики, функціональні, вони не завжди є найбільш інтуїтивно зрозумілими інструментами для виконання певних завдань. Існують сценарії, коли крутіння, стискання або натискання відчувається набагато природніше, ніж звичайне клацання. Так само й отримання тактильного зворотного зв’язку через пальці може бути ефективнішим, ніж візуальна чи звукова інформація. Саме тут на допомогу приходить технологія “HydroHaptics”.
Нове бачення взаємодії
Цю інноваційну систему розробляють професор Джейсон Александер та його колеги з Університету Бата у Великій Британії. Університет Бата, заснований 1966 року, розташований у мальовничому місті Бат, що у південно-західній Англії, і відомий своїми потужними дослідженнями в інженерії, природничих науках та технологіях. Поточна версія їхньої розробки має вигляд вертикального циліндричного пристрою з деформованим силіконовим куполом зверху. Інші варіації передбачають використання структури, схожої на гармошку, або м’якої кишені замість купола.
Гаптичний зворотний зв’язок — це технологія, яка дозволяє користувачеві відчувати фізичні відчуття, такі як дотик, тиск, вібрація або рух, що імітуються пристроєм. Це значно покращує взаємодію з технікою, роблячи її більш реалістичною та залучаючою, адже інформація передається не лише через зір чи слух, а й через тактильні відчуття.
Цей купол утворює відкриту верхню поверхню герметичної гідравлічної комірки, заповненої фіксованим об’ємом води. Нижня частина комірки також герметично закрита іншою гнучкою внутрішньою силіконовою мембраною. Безпосередньо під коміркою розташовані датчик тиску та гвинтовий механізм, що приводиться в дію безщітковим двигуном постійного струму. Безщіткові двигуни постійного струму відомі своєю високою ефективністю, довговічністю та точністю контролю, оскільки вони використовують електроніку для комутації струму замість традиційних механічних щіток.
Коли користувач крутить, стискає або натискає на купол, він витісняє воду в комірці, змушуючи її тиснути та розширювати нижню мембрану. Це збільшення тиску фіксується датчиком, який потім співвідносить його з відповідним жестом та пов’язаною командою.
Тактильний зворотний зв’язок надається схожим, але протилежним чином: пристрій використовує свій двигун для стискання гідравлічної комірки знизу, таким чином виштовхуючи верхній купол вгору на палець користувача. У такий спосіб можна створити відчуття постійно натягнутої кнопки, чіткого клацання або коливної вібрації.
Широкий спектр застосувань
Технологія вже була продемонстрована у кількох вражаючих застосуваннях. Серед них:
* подушка, що може керувати пристроями розумного будинку за допомогою натискань або стискань;
* джойстик, що надає геймерам гаптичний зворотний зв’язок, імітуючи опір, натяг та різкі удари;
* рюкзак, що сповіщає про повідомлення зі смартфона та надає навігаційні підказки через дотики та натискання від плечових ременів;
* миша з м’яким куполом, яка направляє користувачів у моделюванні віртуальних об’єктів, імітуючи жорсткість матеріалу.
Усі ці інновації були реалізовані без громіздкості чи високих вимог до енергоспоживання насоса, що було однією з вагомих перепон для інших гідравлічних гаптичних систем.
Професор Александер зазначає: “Завдяки цій технології ми вперше можемо впровадити високоякісний гаптичний зворотний зв’язок у м’які деформовані об’єкти та інтерфейси. Ми бачимо величезний потенціал для цієї технології у широкому спектрі інтерактивних пристроїв”. Він додає: “Наші експерименти показують, що це надійна система, яка дозволяє людині значущо взаємодіяти з м’якими об’єктами, що покращить наше життя та роботу”.
Дослідження були нещодавно представлені на Симпозіумі ACM з програмного забезпечення та технологій користувацьких інтерфейсів (ACM Symposium on User Interface Software and Technology, UIST). Ця конференція є однією з найбільш визнаних у галузі взаємодії людини з комп’ютером, де дослідники діляться останніми розробками у цій динамічній сфері.
Про роботу системи “HydroHaptics” можна дізнатися більше з відео під назвою “HydroHaptics” (Vimeo ID: 1125212718).
