Quando se trata de nutrição falsificada, a maioria das técnicas é limitada a vibrações simples. Mas nossa pele é carregada com pequenos sensores que descobrem pressão, vibração, expansão e muito mais.
Agora, os engenheiros da Northwestern University revelaram uma nova tecnologia que cria movimentos precisos para imitar essas sensações complexas.
O estudo será publicado em 28 de março na revista Ciências.
Enquanto está sentado na pele, o sistema compactado com peso leve aplica a força em qualquer direção para gerar uma variedade de sensações, incluindo vibrações, expansão, pressão, escorregamento e embrulho. O dispositivo também pode combinar sensações e funciona de forma rápida ou lenta para simular um senso de toque mais preciso e realista.
Suportado a partir de uma pequena bateria recarregável, o dispositivo Bluetooth é usado para se conectar sem fio a fones de ouvido e smartphones da realidade virtual. Também é pequeno e eficaz, para que possa ser colocado em qualquer lugar do corpo, junto com outros jogadores nas matrizes ou embutido nos eletrônicos vestíveis atuais.
Os pesquisadores imaginam que seus dispositivos podem aprimorar experiências virtuais, ajudar indivíduos com deficiências visuais a se moverem nas proximidades, reproduzir o sentimento de diferentes tecidos em telas de compras on -line planas, fornecendo notas por meio de visitas remotas de saúde e até capacitando as pessoas com deficiência auditiva na música. “
John A. Rogers, do noroeste, que liderou o design do dispositivo: “quase todos os operadores de mosca estão apenas na pele”. “Mas a pele aceita sentidos mais sofisticados do que o toque. Queríamos criar um dispositivo que possa aplicar as forças em qualquer direção – não apenas o lote, mas pressionamos, embrulhamos e deslizamos. Construímos um pequeno operador que pode empurrar a pele em qualquer direção e em qualquer conjunto de direções. No entanto, podemos controlar com precisão o complexo senso de toque”.
Rogers, pioneiro em eletrônicos vitais, é Louis A. Simpson e Kimberly Koirieri para ciências de materiais e engenharia, engenharia biomática e neurocirurgia, com datas na McCork College of Engineering e Fennberg School of Medicine da Universidade de MCC Corc Chamic. O Instituto Koiri Simpson de Biomedice também é direcionado. Rogers participou do trabalho com Yonggang Huang do noroeste, o professor Jan e Marcia Achenbach em engenharia mecânica e professor de engenharia civil e ambiental em McCormick. Kyoung-ha, Jayoung Yoo e Shupeng Li do noroeste, Jaeyoung Yoo e Shupeng Li são os primeiros autores do estudo.
O estudo baseia -se em trabalhos anteriores de Rogers e laboratórios suspensos, nos quais um grupo programado de motores de vibração é projetado para transferir uma sensação de toque.
Pendurado háptico
Nos últimos anos, as tecnologias visuais e auditivas testemunharam um crescimento explosivo, pois alcançou imersão sem precedentes através de dispositivos como amplificadores de som com alto e profundamente relevante e vidros virtuais completamente imersivos. As técnicas de Happyics, no entanto, foram mais abaladas. Até os sistemas modernos fornecem apenas padrões altos de vibrações.
Essa diferença de desenvolvimento decorre muito da complexidade excepcional do toque humano. A sensação do toque inclui diferentes tipos de receptores mecânicos (ou sensores) – cada um com propriedades de sensibilidade e resposta – em diferentes profundidades dentro da pele. Quando esses receptores mecânicos são estimulados, eles enviam sinais para o cérebro, que são traduzidos como um toque.
A repetição do desenvolvimento e das nuances requer controle preciso do tipo, tamanho e tempo dos incentivos que são entregues à pele. Este é um tremendo desafio, combater as técnicas atuais – e falhar – de superá -las.
Parte da razão pela qual a tecnologia háptica está por trás do vídeo e do som em sua riqueza e realismo é que a mecânica de deformação da pele é complexa. A pele pode ser esfaqueada em ou na extensão lateral. A extensão da pele pode ocorrer lenta ou rapidamente, e pode ocorrer em padrões complexos em uma superfície inteira, como o conforto de toda a mão. “
J Northwestern J.
O motor desencadeou
Para simular essa complexidade, a equipe da Northwestern desenvolveu o primeiro operador marinho completo (FOM). Isso significa que o operador não está vinculado por um tipo de movimento ou um grupo limitado de movimentos. Em vez disso, pode se mover e aplicar forças em todas as direções ao longo da pele. Essas forças dinâmicas envolvem todos os receptores mecânicos na pele, individualmente e com meus dispositivos entre si.
“É um grande passo para gerenciar a complexidade de um senso de toque”, disse Colgate, professor de engenharia mecânica da McCremik. “O FOM Player é o primeiro pequeno dispositivo comprimido que pode ganhar ou estender a pele, trabalhar devagar ou rapidamente e é usado em matrizes. Como resultado, pode ser usado para produzir uma maravilhosa coleção de sensações de toque”.
Ao medir o tamanho de apenas alguns milímetros, o dispositivo zomba de um ímã pequeno e um conjunto de arquivos de arame, dispostos na formação de nidificação. Enquanto a eletricidade flui através de arquivos, ele gera um campo magnético. Quando esse campo magnético interage com o ímã, ele produz força forte o suficiente para se mover, pressionar, desenhar ou distorcer o ímã. Ao combinar motores nas matrizes, eles podem reproduzir a sensação de disco, expansão, pressão e benefício.
Huang, que liderou o trabalho teórico: “A conquista do design integrado e da remoção do poder forte é crucial”, disse Huang, que liderou o trabalho teórico. “Nossa equipe desenvolveu modelos matemáticos e analíticos para determinar os projetos ideais, garantindo que cada situação gerem seu componente máximo de força e reduzindo forças ou torque indesejados”.
Traga vida ao mundo virtual
Do outro lado do dispositivo, a equipe adicionou uma escala de aceleração, o que permite medir sua direção no espaço. Com essas informações, o sistema pode fornecer notas graves com base no contexto do usuário. Se o operador estiver disponível, por exemplo, a escala de aceleração poderá descobrir se a mão do usuário é mais alta ou mais baixa. A pressa também pode seguir o movimento do operador, fornecendo informações sobre sua velocidade, aceleração e rotação.
Rogers disse que o movimento para rastrear o movimento é especialmente útil ao se mover em espaços ou tocar as diferentes texturas em uma tela plana.
Ele disse: “Se você ligar o dedo ao longo de uma peça de seda, ela conterá menos atrito e deslizará mais rápido do que tocar a corda ou a estopa”. “Você pode imaginar comprar roupas ou tecidos on -line e o desejo de sentir uma textura”.
Além de repetidas experiências diárias de toque, a plataforma também pode transferir informações pela pele. Ao mudar a frequência, a densidade e o ritmo do háptico, a equipe transformou o som da música em um toque real, por exemplo. Eles também conseguiram mudar os tons apenas mudando a direção das vibrações. O sentimento dessas vibrações permitiu que os usuários distinguissem entre diferentes ferramentas.
“Conseguimos quebrar todas as características da música e desenhar um mapa em sensações graves sem perder as informações exatas associadas a ferramentas específicas”, disse Rogers. “É apenas um exemplo de como usar uma sensação de toque para complementar outra experiência sensorial. Acreditamos que nosso sistema pode ajudar a preencher a lacuna entre mundos digitais e materiais. Ao adicionar um sentimento de toque real, as reações digitais podem parecer mais naturais e engajadas”.
O título do estudo é “Players da Liberdade plena para o movimento como fachadas avançadas”.
