Сочинение на тему Тактильные технологии и их потенциал

Вопрос исследования: в какой степени гаптические технологии могут формировать будущее? Хаптические технологии – это наука о применении сенсорных ощущений и контроля для взаимодействия с компьютерными приложениями (Sreelakshmi, M, 2017). По мере развития технологий способность людей чувствовать прикосновение к средам, генерируемым процессором, позволяла ощущать виртуальные объекты, применяя вибрации, силы или движения к пользователю. Тактильная технология была использована для физической поддержки людей с ограниченными возможностями или инвалидностью. Это эссе кратко проанализирует текущие и будущие последствия этой современной технологии, а также опишет, как работает тактильная технология и для чего она используется в настоящее время. Основываясь на греческом слове «haptesthai» (что означает «прикасаться») (Harris, W., howstuffworks, 2018), «гаптический» относится к науке о применении сенсорных ощущений и контроля к взаимодействию с компьютерными приложениями (Rouse, M., WhatIs , 2016).

С 1980-х годов ученые исследовали и поняли гаптику человека с точки зрения различных типов кожных рецепторов и того, как нервы передают информацию между центральной нервной системой мозга и точкой контакта (Harris W., howstuffworks, 2018), но так и не смогли перенести эти научные знания о человеческом прикосновении в системы виртуальной реальности. Современные тактильные технологии позволяют ощущать прикосновения и ощущения, предоставляя пользователям специальные устройства ввода / вывода, такие как перчатки данных или джойстики. Эти устройства позволяют пользователям получать «обратную связь» от компьютерных приложений, вибрируя и моделируя ощущения прикосновения в своих руках или там, где находятся устройства. Благодаря этой современной технологии, а также долгосрочному пониманию того, как копировать визуальные и слуховые сигналы в компьютерных моделях, ученые-компьютерщики смогли объединить эти две технологии для создания симуляций для обучения / воспитания физической координации и движений. Например, моделирование может быть создано для хирургов, нуждающихся в улучшении координации рук и глаз для жизненно важных и сложных медицинских процедур, или для астронавтов, желающих усовершенствовать маневрирование космического корабля (Rouse, M., WhatIs, 2016). Технология Haptic может также использоваться для неторопливых / игровых целей, существовавших в устройствах и играх с конца 1990-х годов с вибрациями в контроллерах консоли и жужжанием для мобильных телефонов, сигнализацией о входящих вызовах или оповещениях пользователей (Kelly, K., Medium). , 2017). Благодаря тактильной технологии современные игры теперь позволяют пользователям взаимодействовать и играть друг с другом в базовых симуляциях по всему миру.

Например, пользователи с тактильной игровой технологией и очками виртуальной реальности теперь могут играть в теннис или пинг-понг и чувствовать удар мяча при качании и ударе по виртуальному мячу с помощью тактильного устройства, действующего как ракетка (Rouse, M., WhatIs, 2016). Благодаря тактильной технологии, способной моделировать прикосновения и реагировать в соответствии со сложными движениями и кожными рецепторами в организме человека, было высказано предположение, что гаптическая технология может поддерживать тех, кто страдает хроническим тремором или болезнью Паркинсона (Avizzano, rehab robotics, 1999). 0,4% населения США страдают от какого-либо патологического террора, и, по словам Паркинсона. В мире около 10 000 000 граждан страдают болезнью Паркинсона (Parkinson’s org, 2018). Эти треморы с научной точки зрения описываются как «неконтролируемые ритмические колебания, которые появляются в сочетании с произвольными движениями». Существуют прототипы и доступные на рынке устройства, которые стабилизируют дрожание рук, чтобы позволить пользователю писать плавно. Одно из таких устройств предназначено для тех, кто страдает рассеянным склерозом (МС) путем стабилизации тремора рук. Вышеупомянутое устройство было разработано в Италии Авиццано и Бергамаско, двумя учеными-компьютерщиками в области тактильных технологий.

Ученые создали 3 различных технологических средства: блок джойстика (JS). Система джойстика способна взаимодействовать с пользователями общей операционной системой путем фильтрации информации, вызванной тремором. Эту систему лучше всего описать как устройство ввода для компьютерных систем, которое уменьшает вибрации, вызванные тремором, а также извлекает характеристики произвольного движения, что означает, что система может различать тремор и то, что пытается сделать пользователь. Это устройство может, в свою очередь, использоваться для помощи пользователям с тремором, чтобы выполнять повседневные задачи без помощи терапевта. Блок JS может заменить компьютерную мышь в качестве ввода указателя на экране, и, стабилизируя движение руки пользователя, он позволяет пользователю получить доступ к большинству программ, доступных на компьютерах, таких как интернет-браузеры, модемные программы или приложения, контролирующие интерфейс. JS может помочь пользователям и пациентам выздороветь и почувствовать себя лучше; уверенность в себе, предоставляя пользователям доступ к Интернету, как это могут делать обычные пользователи, и снова имея возможность взаимодействовать с другими людьми в Интернете, прививая чувство компетентности (Avizzano, rehab robotics, 1999).

Сенсорная система (SS) Еще одна технологическая помощь, разработанная итальянскими учеными-компьютерщиками. Сенсорная система способна точно контролировать все движения верхней части туловища и правого края пользователя, что может использоваться терапевтами для анализа и понимания тремор деятельности каждого пациента. SS был создан для пациентов, чтобы контролировать и медицински анализировать (с помощью врача) их треморную активность и степень ее влияния на пациентов. Устройство выполнено в виде экзоскелета, а размеры и андроцентрики устройства можно регулировать и адаптировать к форме тела пользователя. Это устройство Sensorized System обеспечивает анализ результатов, полученных с помощью различных типов тестов и терапии, а также методов, основанных на виртуальной терапии (Avizzano, реабилитационная робототехника, 1999). Специальной программой виртуального терапевта для СС были проекты, представляющие собой трехмерное анимированное программное обеспечение, которое позволяет пациенту взаимодействовать и понимать, как выполнять определенные упражнения. Есть 9 отдельных тестов, которые могут быть записаны и проанализированы отдельно. Эти тесты записывают данные, собранные устройством SS, пока пользователь выполняет предварительно определенные тесты. Эти тесты могут включать в себя необходимость отслеживать формы или перемещать объекты, которые позволяют оценить возможную траекторию, а также средние частоты тремора в различных частях тела (Avizzano, rehab robotics, 1999). Устройство SS позволяет пациентам создавать и получать точную и личную обратную связь, разработанную с пассивной структурой с датчиками, способными измерять 10 степеней свободы человеческого тела. Устройства DOF расположены на плечах, локтях, запястьях и голове, что позволяет контролировать движения шеи и рук.

Система также включает в себя компьютерный интерфейс для кожуха, который соединяет датчики кожуха с системой главного компьютера. Блок сбора данных также является частью устройства SS, которое соединяет интерфейс компьютерной системы и хранит все реальные собранные данные. Обратная связь обычно отображается на большом плоском ЖК-экране в виде числовых данных, и врачи могут затем интерпретировать и преобразовать данные в пользовательскую обратную связь для пациента. Эта обратная связь, в свою очередь, может использоваться для мониторинга реакций организма пользователя в течение дня или при попытке определенных движений, а также эффекта от углубленного лечения наркотиками (Avizzano, реабилитационная робототехника, 1999). Haptic Interface (HI) Avizzano и Bergamasco разработали тактильный интерфейс, который способен улучшить ловкость пользователя, механически подавляя эффекты, вызванные тремором. Новаторские подходы были использованы для мониторинга движений верхней конечности и головы, интерфейса фильтрации и дизайна тактильного интерфейса (Avizzano, реабилитационная робототехника, 1999). Это устройство способно работать с кубическим объемом 0,3 м в ширину, оно было разработано для взаимодействия с малыми величинами силы, но с высокими значениями силы и разрешения положения.