Με ακουστικά εικονικής πραγματικότητας, μπορείτε να δείτε και να ακούσετε άλλους κόσμους, αλλά μέχρι στιγμής δεν μπορείτε να τους αγγίξετε. Αυτό μπορεί να αλλάξει με ένα νέο πρωτότυπο χειρουργικό γάντι κατασκευασμένο από ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας του Σαν Ντιέγκο.
σχετικό περιεχόμενο
- Κάντε ένα Virtual Trip στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό
- Χαρτογράφηση του εδάφους της αφής
Κιναισθητική είναι η λέξη για την ανατροφοδότηση από ένα σύστημα που σχεδιάστηκε για να μεταφέρει πληροφορίες μέσω της αίσθησης της πίεσης ενάντια σε κάτι. Είναι ένα υποσύνολο του τομέα των απτικών, το οποίο στοχεύει να βοηθήσει τους ανθρώπους να καταλάβουν τον κόσμο μέσα από την αίσθηση της αφής.
Ένα τέτοιο γάντι, το οποίο χρησιμοποιεί τεχνικές δανεισμένες από μαλακή ρομποτική για να ωθήσει πίσω τα δάχτυλα ενός χρήστη και να προσομοιώσει την αίσθηση της αφής, θα μπορούσε να είναι σημαντική στη μελλοντική εξερεύνηση του εικονικού χώρου, προσθέτοντας περισσότερη αίσθηση και επομένως περισσότερη πραγματικότητα στην εικονική πραγματικότητα. Οι δημιουργοί του λένε ότι θα μπορούσε να εξελιχθεί σε νέο ελεγκτή για εικονικά παιχνίδια ή ακόμα και για ιατρικές συσκευές.
«Όταν οι άνθρωποι σκέφτονται τα απτικές, σκέφτονται συνήθως για ένα θόρυβο ή ένα δονητικό ελεγκτή, όπως όταν δονείται το τηλέφωνό σας, κάτι που μπορεί να σας δώσει απτική ανάδραση με πολύ απλό τρόπο ... δεν υπάρχει κατευθυντική συνιστώσα» λέει ο Jurgen Schulze, καθηγητής Πληροφορικής στο UCSD που ειδικεύεται στην εικονική πραγματικότητα και που βοήθησε στην ανάπτυξη του πρωτοτύπου. "Με το γάντι αυτό που μπορείτε να κάνετε, θεωρητικά, είναι να κάνετε τα αντικείμενα που αρπάγετε και μεταφέρετε στο χέρι σας, να τα κάνουν να αισθάνονται ότι είναι εκεί. Είναι ακόμα αβέβαιοι, αλλά έχουν τουλάχιστον όγκο ... Είναι ένα βήμα παραπάνω, και αρκετά μεγάλο, πάνω από το να έχουμε απλώς ανατροφοδότηση δόνησης. "
Η ομάδα του UCSD κοσμούσε το γάντι με πνευματικούς "μύες", όπως αυτές που υπάρχουν στα μαλακά ρομπότ. Διανέμεται στο πίσω μέρος του χεριού, οι γεμισμένοι με αέρα σάκοι φουσκώνουν ή ξεφουσκώνουν για να παρέχουν κατευθυντική πίεση στα δάκτυλα. Οι δεξαμενές αέρα καλύπτονται με πλεγμένες ίνες και μια αντλία ελέγχει το επίπεδο του πληθωρισμού. Η συσκευή συνδέεται με ένα εύκαμπτο εξωσκελετό από σιλικόνη που μπορεί να φορεθεί πάνω από το πίσω μέρος του χεριού. Μια συσκευή παρακολούθησης ακολουθεί την κίνηση του χεριού του χρήστη και η ανάδραση πίεσης βασίζεται στην ανάγνωση της θέσης του χεριού.
Βάλτε το γάντι, μαζί με ένα ζευγάρι γυαλιά και ένα σύνολο ακουστικών, και θα σας παρουσιάσει ένα εικονικό πιάνο που μπορείτε να αισθανθείτε καθώς αγγίζετε τα πλήκτρα. Όταν πιέζετε εναντίον ενός κλειδιού, οι αερόσακοι φουσκώνουν, σπρώχνοντας προς τα πίσω το δάχτυλό σας και προσομοιάζοντας αυτό το άγγιγμα. Σύμφωνα με τους χρήστες δοκιμών, το αποτέλεσμα ήταν "γοητευτικό", αν και σημείωσαν καθυστέρηση στην ταχύτητα της απόκρισης.
Επί του παρόντος, το έργο είναι πρωτότυπο και το γάντι λειτουργεί μόνο με την εφαρμογή πιάνο και μόνο όταν η συσκευή εντοπισμού μπορεί να «δει» και τα δύο χέρια. Μελλοντικές εκδόσεις, λέει ο Mike Tolley, καθηγητής μηχανικής που διδάσκει μαθήματα UCSD για σχεδιασμό συστημάτων με μαλακή ρομποτική, θα μπορούσε να περιλαμβάνει ενσωματωμένους αισθητήρες που λαμβάνουν πληροφορίες θέσης από το ίδιο το γάντι, γεγονός που θα αυξήσει την ακρίβεια και θα ανακουφίσει προβλήματα, τοποθετημένο μπροστά σε ένα άλλο.
Οι Tolley και Schulze οραματίζονται εφαρμογές σε παιχνίδια και εικονική εκπαίδευση, αλλά βλέπουν επίσης δυνατότητες στη ρομποτική χειρουργική. Ένα από τα κόλπα για τη χειρουργική επέμβαση με ρομπότ είναι η ανατροφοδότηση. Η πιο δημοφιλής συσκευή, που ονομάζεται DaVinci, προσφέρει μόνο οπτική ανατροφοδότηση. ο χειρουργός τον οδηγεί μέσω δύο χειριστηρίων, αλλά βασίζεται σε οπτικές ενδείξεις για να μπορεί να πει πότε να ωθήσει προς τα εμπρός ή πότε να σβήσει την πίεση.
"Αν έχετε παίξει με τη DaVinci, γνωρίζετε ότι η ανατροφοδότηση που έχετε εδώ είναι οπτική, παίρνετε stereovision. Και είναι αρκετά καλό, οι άνθρωποι έχουν κάνει πολλά γι 'αυτό, ακόμα και χωρίς την ανατροφοδότηση της δύναμης », λέει ο Peter Kazanzides, καθηγητής ηλεκτρονικών υπολογιστών και ειδικός σε θέματα ρομποτικής χειρουργικής στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins, ο οποίος δεν ήταν συνδεδεμένος με το έργο UCSD. "Οι έμπειροι χειρουργοί μάθουν πώς να εκτιμούν ουσιαστικά το ύψος της δύναμης που εφαρμόζουν κοιτάζοντας το πόσο τεντωμένο είναι το ράμμα ή πόσο ο ιστός τεντώνεται".
Αυτό δεν σημαίνει ότι η απτική ανατροφοδότηση δεν θα μπορούσε να βελτιώσει ένα τέτοιο σύστημα. Αλλά ο Καζαντζίδης επισημαίνει ένα άλλο πρόβλημα που θα έπρεπε να λυθεί πρώτα: το DaVinci δεν έχει τρόπο να αισθανθεί τις δυνάμεις.
Για να οικοδομήσουμε ένα ρομπότ που μπορεί να προσφέρει ανατροφοδότηση δύναμης στους χρήστες του, πρέπει να είναι σε θέση να αντιληφθεί την πίεση που βάζει σε μια επιφάνεια (ή σώμα). Τέτοιοι αισθητήρες είναι συνήθως υπερβολικά μεγάλοι, υπερβολικά ακριβοί και όχι ιατρικοί. Έτσι, ενώ είναι δύσκολο να πούμε ακριβώς με ποια μορφή θα μπορούσε να εμφανιστεί ανατροφοδότηση δύναμης στη χειρουργική επέμβαση με ρομπότ, ο Καζαντζίδης αναγνωρίζει ότι θα μπορούσε ακόμα να είναι επωφελής.
Για το Tolley, το Schulze και την ομάδα UCSD, το πιο άμεσο μέλλον είναι το δυναμικό της συσκευής στην εξερεύνηση και το παιχνίδι, όπως το παλιό Nintendo Power Glove, αλλά με ανατροφοδότηση. Η εστίασή τους είναι να πάρουμε μια ρεαλιστική απάντηση από το εικονικό πληκτρολόγιο. "Η πρόκληση με την εικονική πραγματικότητα, ειδικά για έναν μηχανικό μηχανικό, είναι όλα για να πάρεις τη σωστή αίσθηση", λέει ο Tolley.
