Technologia haptyczna sięga o wiele dalej, niż tylko ekrany smartfonów

Artykuł/Technologie 12.03.2015
Technologia haptyczna sięga o wiele dalej, niż tylko ekrany smartfonów

Technologia haptyczna sięga o wiele dalej, niż tylko ekrany smartfonów

Słysząc słowa “haptic feedback” w większości łączymy je z delikatną wibracją, jaką odczuwamy po dotknięciu przycisku pojemnościowego, bądź ekranu naszego smartfona podczas pisania. Ta wibracja ma dać nam lepsze poczucie kontaktu z urządzeniem i zasygnalizować, że nasz dotyk został zarejestrowany. Technologia haptyczna sięga jednak o wiele dalej, niż ekrany naszych smartfonów.

Technologia haptyczna, to w maksymalnym uproszczeniu technologia… dotyku. Jej zadaniem jest wytworzenie bodźca dotykowego, który przekaże sygnał do odpowiedniej części mózgu, sygnalizując interakcję. Technologia ta sama w sobie nie należy do najnowszych, lecz na przestrzeni ostatnich 7-8 lat możemy zaobserwować jej znaczący rozkwit i obecność w coraz większej ilości urządzeń, nie tylko specjalistycznych.

Jaka technologia kryje się pod nazwą “haptic feedback”?

Istnieje wiele technologii umożliwiających odczuwanie doznań haptycznych podczas dotykania ekranu. Niektóre firmy wykorzystują wibracje ultradźwiękowe, inne wykorzystują cienką warstwę elektrod nadrukowanych na polimerową folię (używane głównie w przypadku słuchawek). Spośród komercyjnie stosowanych mechanizmów haptic feedback jednym z najbardziej zaawansowanych jest ten oparty o przetwornik piezo-elektryczny. Dzięki jego zastosowaniu możliwe jest wykorzystanie szerszego spektrum częstotliwości, co przekłada się na o wiele bardziej precyzyjną reakcję.

haptic-feedback1

Ekrany dotykowe montowane są obecnie w każdej kategorii urządzeń gospodarstwa domowego. Dotykiem obsługujemy pralki, lodówki, kuchenki. Stosowane w nich przyciski pojemnościowe wytwarzają wibracje, bardzo często o różnym wzorze i natężeniu, zależnie od zastosowania przycisku. Pozwala to nie tylko na rozpoznanie, czy wybraliśmy dobrą funkcję, ale również ułatwia używanie nowych urządzeń osobom niewidomym.

Ciekawym przykładem zastosowania haptic feedback w elektronice użytkowej jest… konsola Xbox One. W padach X1 zastosowano o wiele bardziej zaawansowany mechanizm wibracji, niż miało to dotychczas miejsce. Zazwyczaj kontroler informował nas o zdarzeniu prostą wibracją, zmienną tylko w natężeniu i czasie trwania. W przypadku kontrolerów Xboxa One wibracja “przemieszcza się” po całej powierzchni kontrolera, tworząc o wiele bardziej realistyczne doznania.

Dla przykładu, gdy gramy w grę wyścigową i najedziemy naszym pojazdem na nierówną nawierzchnię, odczujemy wibrację tylko po tej stronie kontrolera, po której koła pojazdu wyjechały poza trasę. Wibrację odczujemy również naciskając triggery konsoli podczas grania w FPS-y, które zasygnalizują naszym palcom, że oddaliśmy strzał.

dualshock 4 xbox one

Prawdziwym domem technologii haptycznych są jednak zastosowania naukowe i medyczne

Nie sposób zliczyć ilości dziedzin, które wykorzystują zaawansowane mechanizmy haptic feedback. Używane są one dosłownie wszędzie – począwszy od kokpitów statków kosmicznych (ale także komercyjnych samolotów) aż po prototypy egzo-szkieletów, w przypadku których technologia haptyczna jest jednym z kluczowych elementów.

Z profitów haptic feedbacku korzystają także środowiska medyczne, szczególnie na polu wszelkiego typu symulatorów. Wykorzystanie mechanizmów wibracyjnych pozwala uzyskać niezwykle realistyczne odczucia, które są bliźniaczo podobne to tych, z jakimi spotka się np. przyszły chirurg podczas operacji. Maszyny potrafią dziś idealnie symulować opór, jaki stawiać będzie tkanka podczas próby wprowadzenia sondy do krwioobiegu, czy też siłę nacisku, jaka będzie potrzebna do wykonania precyzyjnego nacięcia.

fullmetal-arm

Dziedziną, w której rozwijanie technologii haptycznej jest szczególnie istotne, jest protetyka. Obecne technologie umożliwiają nam stworzenie protezy większości narządów i kończyn, lecz szczególnie w przypadku tych ostatnich, odzyskanie samej ręki czy nogi, to zaledwie połowiczny sukces. Trzeba jeszcze sprawić, aby służyły pacjentowi tak, jak robią to naturalne kończyny.
Naukowcy nieustannie pracują nad dokładną analizą relacji pomiędzy każdym włóknem mięśniowym a odczuwaną przez człowieka sensacją, która z pomocą nerwów przekazywana jest następnie do mózgu.

W przypadku samej dłoni jest to przeszło 40 mięśni i ścięgien (wliczając w to mięśnie przedramion) i 27 kości, których doznania muszą zostać precyzyjnie odzwierciedlone w protezie, aby mogła ona naprawdę symulować żywy organizm. Bez tego nawet najbardziej zaawansowana mechanicznie proteza, nie będzie dla użytkownika niczym więcej jak tylko sztucznie dołączonym narzędziem – nie prawdziwym substytutem utraconej kończyny.

Nie tylko elektronika

Mało kto zdaje sobie sprawę, że ma do czynienia z haptic feedback na co dzień, do tego w formie analogowej. Znajduje się ona w każdym mieście, na większości peronów, przystanków, a w niektórych miejscach także na chodnikach. Korzystamy z niej także za każdym razem, gdy jedziemy autostradą czy drogą szybkiego ruchu.

Mówię tutaj o tzw “groszkach” służących głównie osobom niewidomym oraz o liniach bocznych przy drogach, po najechaniu na które odczuwamy charakterystyczny dźwięk i wibrację kierownicy. To także technologie haptyczne, które sygnalizują pewnego rodzaju interakcję.

Haptic feedback nieustannie się rozwija także w użyciu komercyjnym

Jako że dotyk jest najbardziej naturalną metodą interakcji z otaczającymi nas urządzeniami, w równie naturalny sposób komercyjnie dostępna technologia feedbacku będzie stale ewoluować. Pewną wizję na przyszłość w tym zakresie zaprezentowało Apple, stosując w nowym MacBooku gładzik Force Touch, oraz panel dotykowy w AppleWatch, który być może trafi także do nowego iPhone’a.

force-touch

Oprócz reakcji na poziome bodźce, technologia, która Apple nazywa “taptyczną” (od połączenia “haptic” i “tactile”) reagować będzie także na siłę nacisku, co znacząco poszerzy możliwości wykorzystania panelu dotykowego i rozszerzy funkcjonalności z wykorzystaniem gestów.

Choć firma z Cupertino nie była pierwszą, która wynalazła panele z reakcją haptyczną (także nie wprowadzili ich pod strzechy jako pierwsi – zrobił to Samsung), jest ogromna szansa, że technologia taptyczna pojawi się w większej ilości urządzeń i zmieni sposób, w jaki będziemy z nich korzystać.

Gałąź technologii haptycznych jest niezwykle rozległa i nie sposób w jednym tekście zmieścić wszystkich jej zastosowań. Jeżeli chodzi jednak o komercyjne użycie, z którym mamy styczność na co dzień, przyszłość, nawet ta najbliższa, zapowiada się naprawdę interesująco.

Dołącz do dyskusji