Haptic

Haptic adalah ilmu mengaplikasikan sensasi sentuhan ke dalam interaksi manusia dengan komputer. Haptic berasal dari bahasa Yunani haptesthai yang artinya 'menyentuh'. Perangkat yang menggunakan teknologi haptic melibatkan kontak fisik antara komputer dan pengguna. Pengguna dapat memasukan informasi ke dalam komputer dan merasakan umpan balik dari komputer melalui sensasi di tangan atau bagian tubuh lainnya.

Sejarah

Haptic berawal dari penelitian seorang profesor Universitas Leipzig bernama Ernst Heinrich. Dilanjutkan oleh Ivan Sutherland dalam tesisnya yang berpendapat bahwa gerakan sensorik manusia adalah saluran mandiri sehingga informasi diasimilasi di bawah alam sadar manusia. Pertengahan tahun 1990, haptic semakin dipopulerkan dengan adanya permainan komputer, yaitu dengan perangkat tuas kontrol. Di bidang kesehatan, haptic digunakan untuk membantu orang tuna netra belajar memahami dunia melalui gambar ataupun grafik dan membantu para dokter sebelum melakukan operasi. Bentuk perangkat haptic pada mulanya digunakan di industri besar pesawat udara modern yang menggunakan sistem yang dapat mengontrol kinerja pengoperasian berdasarkan umpan balik yang diterima. Sistem tersebut bersifat satu arah dimana tenaganya diaplikasikan secara aerodinamis. Sedangkan sebelumnya, saat pesawat terbang tidak menggunakan sistem ini, tanda peringatan yang digunakan pada saat darurat adalah kendali berupa getaran yang merangsang sistem kendali yang lebih sederhana. Inilah yang dikenal sebagai umpan balik haptic.

Prinsip kerja

Dunia virtual mencoba mengadaptasi konsep ruang tiga dimensi yang ditemukan di dunia nyata. Sistem sensorik haptic memungkinkan pengguna berinteraksi dengan komputer dan menerima umpan balik dengan menerapkan derajat tenaga berlawanan arah ke pengguna dalam garis sumbu X,Y, dan Z sehingga dapat dirasakan oleh indra peraba manusia. Sementara itu, sekarang ada beberapa perangkat lunak haptic yang sebagian besar menggunakan desain algoritme. Kemampuan yang baik dalam bidang matematika dan teknik serta komputer diperlukan dalam menciptakan perangkat yang dapat mengirimkan umpan balik. Menurut para ahli teknik, prinsip umpan balik haptic sifatnya sederhana, yakni gerakan tangan berlawanan arah yang menjepit objek di antara jari-jari yang menahan gerakan selanjutnya.

Penerapan haptic dalam dunia telekomunikasi

Telepon genggam yang menggunakan teknologi haptic dirancang memiliki layar sentuh yang lebar, contohnya iPhone dan Samsung. Pengguna dapat menekan, menggetarkan, atau menggerakkan jari agar memunculkan reaksi umpan balik dari telepon genggam. Dengan menggunakan teknologi haptic, pengguna dapat merasakan umpan balik dan antarmuka secara fisik. Perangkat iPhone, misalnya, memiliki alat penggiat sentuh-getar yang aktif bekerja ketika papan ketik ditekan. Pengguna juga terhindar dari salah pengetikan karena perangkat ini memungkinkan untuk merasakan batas antara masing-masing tombol.

Komputer dan permainan video

Perangkat haptic yang sederhana banyak digunakan dalam bentuk kendali permainan, khususnya tuas kontrol dan setir. Pada awalnya, kedua perangkat tersebut hanya digunakan sebagai komponen pilihan. Namun sekarang banyak permainan konsol yang menggunakan tuas kontrol yang terintegrasi dalam perangkat utamanya. Contoh dari fitur ini adalah setir yang disimulasikan layaknya setir mobil sungguhan sehingga penggunanya dapat merasakan kondisi jalanan yang sebenarnya. Seperti ketika pengguna mengarahkan kendaraannya untuk berbelok atau menambah kecepatan, setir tersebut akan merespon dengan menahan belokan atau tergelincir keluar jalur. Kelebihan lain dari teknologi haptic yang digunakan adalah kemampuan untuk mengubah temperatur dari perangkat kendali. Ini membuktikan bahwa perangkat tersebut tahan lama. Perangkat sentuh 3D pertama kali diluncurkan pada tahun 2007. Perangkat dengan resolusi umpan balik tiga dimensi ini bernama Falcon. Falcon memungkinkan simulasi objek, tekstur, pental, momentum, kehadiran fisik objek pada permainan, dan banyak lagi. Hal ini mengindikasikan bahwa teknologi permainan telah berevolusi yakni dari cara pengguna berinteraksi dengan permainan; tidak hanya dengan umpan balik haptic yang sudah disebutkan, namun juga dengan memungkinkan derajat tiga kebebasan dalam gerakan, yakni dengan menggunakan sumbu X, Y, dan Z.

Penggunaan dalam bidang operator jarak jauh dan simulator

Operator jarak jauh adalah perangkat robot kendali jarak jauh. Pertama kali digunakan oleh Raymond Goertz untuk mengendalikan zat radio aktif dari jarak jauh. Hingga saat ini, perangkat tersebut masih sering digunakan misalnya pada penjelajahan bawah laut. Perangkat-perangkat tersebut disimulasikan dengan komputer yang berguna untuk menyediakan tenaga umpan balik yang dapat dirasakan dengan indra peraba manusia dalam pengoperasian sebenarnya. Karena objek yang dimanipulasi tidak dapat dilihat secara kasat mata, maka tenaga yang digunakan dilakukan dengan kendali operator haptic. Data yang mewakili sensasi sentuhan dapat disimpan dan direka ulang menggunakan teknologi haptic. Sedangkan simulator haptic banyak digunakan pada bidang pengobatan dan penerbangan.

Dunia virtual

Teknologi haptic semakin diterima sebagai bagian kunci dari sistem dunia virtual dan penggunaannya telah meluas di beberapa negara. Jika dulu manusia hanya mengenal teknologi secara virtual saja, sekarang ditambah dengan teknologi berbasis sentuhan yang dapat diraba oleh indra. Kebanyakan fitur ini menggunakan pena digital sebagai alat bantu, dimana pengguna dapat memanfaatkan pena digital tersebut untuk berinteraksi antarmuka dengan dunia virtual. Hal ini semakin menjadikan interaksi manusia dengan komputer berlangsung secara nyata.

Penelitian

Sudah banyak penelitian mengenai simulasi beberapa macam sentuhan dengan tujuan memberikan rangsangan atau getaran kecepatan tinggi. Salah satu perangkat jenis ini menggunakan pena tusuk yang digetarkan untuk mensimulasi permukaan yang disentuh. Walaupun tidak ada reaksi fisik, namun ada umpan balik yang berguna dan memunculkan respon berbeda antara masing-masing bentuk/karakter.

Robot

Perkembangan teknologi robot menggunakan sensasi sentuhan, tekanan, dan getaran untuk menyempurnakan kemiripannya seperti manusia sungguhan. Pada tangan robot tersebut dipasangkan sensor di setiap sudut dan ujung jari yang akan memproses dan menganalisis informasi.

Seni

Teknologi haptic juga berkembang pada bidang kesenian. Misalnya, sintesis suara dan animasi/desain grafis. Dengan perangkat haptic, pengguna dapat melakukan kontak langsung dengan instrumen virtual sehingga menghasilkan gambar atau suara yang diinginkan secara langsung. Contohnya, simulasi dari senar biola menghasilkan getaran pada senar ketika ditekan.

Penggiat

Haptic dapat digunakan oleh penggiat yang mengaplikasikan tenaga ke permukaan kulit untuk sentuhan umpan balik. Penggiat menyediakan gerakan mekanis sebagai respon dari rangsangan listrik. Rancangan awal dari umpan balik haptic menggunakan teknologi elektromagnetik seperti mesin penggetar . Contohnya, mesin pager pada kebanyakan telepon seluler dimana outputnya digerakkan dari medan magnet. Mesin elektromagnetik biasanya dioperasikan pada resonansi dan menghasilkan umpan balik yang kuat, namun memiliki sensasi yang terbatas.

Keuntungan dan kerugian

Keuntungan dari penggunaan teknologi haptic berpusat pada komunikasi yang dilakukan melalui sentuhan, dunia digital dapat diperlakukan seperti dunia nyata, waktu kerja lebih efisien, menyediakan simulasi kerja secara digital untuk para dokter sebelum melakukan operasi - karena dengan menggunakan perangkat haptic, perancang dapat memanuver bagian dan merasakan hasil seakan-akan menangani objek fisik sesungguhnya. Kerugiannya antara lain adanya isu debugging (karena melibatkan analisis data real-time), tidak boleh ada kesalahan terutama dalam aplikasi bidang pengobatan, dan membutuhkan desain dan pemrograman yang rumit.