O que é Haptics? Definição e aplicativos

O termo háptico é derivado da palavra grega “haptikos”, que significa uma sensação de tato. O sentido do tato pode ser classificado como ativo e passivo. O tátil está principalmente associado ao toque ativo para comunicar ou reconhecer itens.

Pode se referir a qualquer forma de interação envolvendo toque. Por exemplo -

• No campo da comunicação não verbal, tátil se refere às maneiras como os animais e as pessoas se comunicam e interagem por meio do tato.
• Em termos de percepção, tátil significa literalmente a capacidade de "agarrar algo".
• Em tecnologia, sensação tátil se refere à criação de uma experiência de toque aplicando forças, movimentos ou vibrações ao usuário.

Neste artigo, enfocamos os aspectos tecnológicos da sensação ao toque, incluindo sua história, implementação e aplicações. Vamos começar com o básico:o que realmente é a sensação ao toque?

Definição: Haptics é a ciência que aplica a sensação tátil e o controle à interação humana com aplicativos de computador. Um dispositivo háptico envolve o contato físico entre um usuário e um computador por meio de um dispositivo de entrada-saída, como controladores de jogo e joysticks.

Como o Haptics é implementado?

A tecnologia tátil pode ser implementada de duas maneiras:vibração e feedback de força

1 Vibração: A maioria dos dispositivos eletrônicos oferece feedback tátil por meio de vibração. A vibração geralmente é gerada por um motor elétrico que consiste em uma massa desequilibrada em seu eixo de transmissão. Quando o eixo gira, ele gira a massa irregular, fazendo com que o dispositivo conectado treme.

Dispositivos modernos, como iPhones e MacBooks, usam vibração para fornecer feedback tátil. No entanto, em vez de motores elétricos, eles usam uma bobina magnética de voz para gerar vibração. A massa se move de maneira recíproca, fornecendo temporizadores de resposta mais curtos e imagens táteis precisas.

2. Forçar feedback: Muitos dispositivos usam motores para controlar o movimento de objetos mantidos por um usuário. Os sistemas de assistência ao motorista e os videogames de corrida são os melhores exemplos de tais dispositivos. Eles giram o volante e empurram o acelerador ou freio para simular as forças experimentadas ao dirigir um veículo real.

Aplicativos

As primeiras versões da tecnologia háptica foram utilizadas pela primeira vez em aviões grandes que apresentavam sistemas de feedback negativo com detecção de erros. Eles foram usados ​​para fornecer um aviso sobre condições de voo perigosas para que os operadores pudessem "sentir" e contornar as barreiras invisíveis.

Um colete de feedback de força do Interator da Aura | Crédito da imagem:Wikimedia

No início dos anos 1970, o primeiro sistema de comunicação tátil foi desenvolvido no Bell Telephone Lab. Duas décadas depois, dispositivos e sistemas de feedback de força vestíveis com mecanismos de interface háptica pessoal foram desenvolvidos.

Hoje, a tecnologia háptica tem dezenas de aplicações, que vão desde robótica e medicina até realidade virtual.

1. Desktops e dispositivos móveis

Mecanismo Taptic embutido em um iPhone | Crédito da imagem:iFixit

A Apple introduziu o design de touchpad tátil na série MacBook. Em 2015, a empresa incorporou trackpads ‘Force Touch’ em todos os MacBooks, que simula cliques com um Taptic Engine. Esta tecnologia force touch usa sensores de pressão para adicionar outro método de entrada para dispositivos Apple.

A maioria dos smartphones usa feedback tátil tátil para informar aos usuários um toque foi aceito. Alguns dispositivos usam tecnologia háptica de superfície que cria efeitos táteis em telas sensíveis ao toque e outras superfícies físicas.

Além disso, os dispositivos de exibição tátil fornecem informações gráficas e de texto usando o sentido do toque. Eles são extremamente úteis na assistência a pessoas surdas ou cegas.

2. Videogames

O controlador do Xbox One apresenta a tecnologia Impulse Trigger

Jogos de arcade, como Fonz , começou a usar feedbacks hápticos em meados da década de 1970. No final do século 20, dispositivos hápticos como joysticks, controladores de jogos e volantes se tornaram comuns.

Hoje, vários joysticks e controladores de console vêm com dispositivos de feedback integrados, incluindo a tecnologia Impulse Trigger da Microsft e a tecnologia DualShock da Sony.

Em 2018, a Razer lançou um fone de ouvido sem fio chamado Nari Ultimate com um par de drivers hápticos de ampla frequência. A Sony também está considerando incluir a resistência dos controles de gatilho para permitir um feedback tátil mais preciso nos controladores do PlayStation 5.

3. Automotivo e aviação

A tecnologia de feedback tátil também foi integrada em grandes painéis de controle com tela sensível ao toque instalados nos painéis dos veículos. Ele aumenta a segurança ao fornecer reconhecimento de comandos de toque para que o motorista não tenha que tirar os olhos da estrada.

Ele também fornece informações táteis adicionais, como um padrão de vibração de alerta ao dirigir acima do limite de velocidade.

A indústria da aviação também adotou a tecnologia háptica para comunicar como a capacidade de manobra é afetada pelos limites do envelope de vôo. Os sistemas hápticos usam feedback de força e rigidez para mitigar o risco de os pilotos entrarem em estados de voo inseguros, como estol, sobrevelocidade ou fatores de carga excessivos.

4. Robótica

A nova tecnologia de controle robótico chamada haptics está sendo desenvolvida para realizar tarefas complexas por meio de telepresença. Os robôs cirúrgicos, por exemplo, permitem que os médicos operem do outro lado da palavra ou manipulem itens que são muito pequenos / apertados para suas mãos.

Vários estudos mostraram que a incorporação de feedback tátil para o controle de robôs melhora a precisão e reduz o dano ao tecido. Ele também pode permitir que os médicos treinem pacientes que existem apenas na realidade virtual, enquanto obtêm a sensação de corte e sutura reais.

Esses tipos de robôs também seriam úteis em várias situações, como extrair pessoas de desastres, desarmar bombas ou consertar instrumentos de espaçonaves sem se preparar para uma caminhada no espaço.

Os pesquisadores foram capazes de desenvolver uma luva háptica com 120 atuadores microfluídicos que empurram contra a pele do usuário da mesma forma que um objeto de alcance faria. Quando montado na mão robótica antropomórfica avançada, pode sentir tudo o que as pontas dos dedos de uma pessoa podem sentir, incluindo temperatura, força e vibração.

Leia:15 tipos diferentes de robôs | Explicado

5. Remédio

Tátil para mãos inteiras | Crédito:Centro de análise de imagem

Na área médica, as interfaces hápticas são utilizadas para o treinamento de procedimentos invasivos, como radiologia intervencionista e laparoscopia, bem como para o treinamento de alunos de odontologia.

O Center for Image analysis vem trabalhando nesse campo há mais de uma década:eles desenvolveram o sistema HASP que combina a visualização estéreo com feedback háptico de alta fidelidade para permitir testes pré-operatórios para restauração de fragmentos ósseos.

Eles também projetaram uma ferramenta de escultura háptica flexível, uma ferramenta de alinhamento háptico para montagem visual e toda a sensação ao toque de mão com telas 3D reais.

6. Realidade Virtual (VR)

Jaqueta háptica do NeoSensory

A tecnologia tátil de realidade virtual oferece uma dimensão extra ao mundo artificial, permitindo que os usuários sintam o ambiente virtual por meio do tato, além da percepção audiovisual.

Muitas empresas estão lançando produtos hápticos intrigantes, como roupas hápticas para torso ou de corpo inteiro, para oferecer uma experiência verdadeiramente envolvente.

A Disney, por exemplo, fez uma Jaqueta Force que simula experiências físicas para as pessoas que a usam. É um sistema de 5 libras controlado por software com um sistema de válvula que infla e esvazia 26 compartimentos de ar. O jacked é projetado para ser usado na indústria de jogos e entretenimento.

Outra empresa chamada NeoSensory está desenvolvendo uma jaqueta háptica que permite ao usuário sentir a parede que roçou, o toque de outro avatar, um abraço, gotas de chuva, tiros e até explosões.

Leia:18 melhores aplicativos de realidade aumentada (AR)

Em suma, o futuro da tecnologia háptica não se limita a teleoperações e simuladores. Em vez disso, está integrado em toda a experiência humana. Isso permitirá que mais e mais pessoas experimentem coisas que, de outra forma, nunca teriam.