Teknologia haptiko

Teknologia haptikoa (baita komunikazio zenestesikoa edo 3D ukimena bezala ere ezagutzen dena) erabiltzaileari indarrak, bibrazioak edo mugimenduak aplikatuz ukimen-esperientziak sor dezakeen teknologia da. Teknologia hauek, ordenagailu bidezko simulazio batean objektu birtualak sortzeko, kontrolatzeko eta gailu telerrobotikoen urrutiko kontrola hobetzeko erabil daitezke. Gailu haptikoek ukipen-sentsoreak izan ditzakete, erabiltzaileak interfazean egiten dituen indarrak neurtzeko. Haptiko hitza, grezieraz "ἁπτικός", taktila esan nahi du. Gailu haptiko sinpleak joko-kontrolatzaileetan, joystiketan eta direkzio-gurpiletan ohikoak dira.

Teknologia haptikoak giza ukimenaren zentzuak nola funtzionatzen duen ikertzea errazten du, objektu birtual haptiko kontrolatuak sortzeko aukera emanez. Ikertzaile gehienek ukimen-sentsazioarekin lotutako hiru sistema sentsorial bereizten dituzte gizakiengan: larruazalekoa, kinestetikoa eta haptikoa. Larruazalekoak eta kinestetikoak eragindako pertzepzio guztiei pertzepzio taktuala esaten zaie. Ukimenaren sentipena pasibo eta aktibo gisa sailka daiteke, eta "haptiko" terminoa, sarritan, objektuak komunikatzeko edo ezagutzeko ukimen aktiboarekin lotzen da.
 Historia 
Teknologia haptikoaren lehen aplikazioetako bat aireontziak operatzeko serbomekanismo sistemak erabiltzen dituzten hegazkin handietan izan zen. Serbosistemarik gabeko aireontzi arinagoetan, aireontzia abiadura batera heltzen zenean, pilotoaren kontroletan nabaritzen zen inpaktu aerodinamikoa. Hau hegaldi arriskutsu baten ohartarazpen baliagarri bat izan zen. Serbosistemek normalean "bide bakarrekoak" izaten dira; hau da, kontrol-gainazaletan aerodinamikoki aplikatutako kanpo-indarrak ez dira hautematen kontroletan, ondorioz, seinale sentsorial garrantzitsu honen falta ematen da.  

1960ko hamarkadan, Paul Bach-y-Ritak ikusmenaren ordezko sistema bat garatu zuen, metalezko hodi uhalen 20x20 matrize bat erabiliz. Hodi horiek altxatu eta jaitsi zitezkeen, pantailako pikselen antzeko "puntuak" sortuz. Aulki batean esertzen ziren pertsonak gailu honekin hornituta bizkarrean sartzen zitzaizkien puntuen patroia erabiliz irudiak identifika zitzaketen. 

Ukimenezko telefono baterako AEBetako lehen patentea Thomas D. Shannon-i eman zioten 1973an. Bell Phones Laboratories, Inc.-eko A. Michael Noll-ek gizon-ukimenezko komunikazio sistema bat eraiki zuen 1970eko hamarkadaren hasieran, eta 1975ean patente bat eman zuten hura asmatzeko.  
alt=A photo of an Aura Interactor vest|ezkerrera|thumb|"Aura Interactor" txalekoa
1994an Aura Interactor txalekoa garatu zen. Txalekoa indarra berrelikatzeko gailu eramangarri bat da, audio-seinale bat monitorizatzen duena eta eragingailu elektromagnetikoaren teknologia erabiltzen duena soinu-uhin baxuak bibrazio bihurtzeko eta kolpe edo ostiko moduko ekintzak irudikatzeko. Estereo, telebista edo bideokaseta baten audio-irteera txalekoan sartutako bozgorailu baten bidez erreproduzitzen da, eta horrela audio-seinalea gorputzean sentitu daiteke.    

1995ean, Thomas Massiek PHANToM (HAptic iNTerface mekanismo pertsonala) sistema garatu zuen. Sistema honek beso konputarizatuen amaieran dedal moduko errezeptakuluak erabiltzen zituen, non pertsona baten hatzak sartzeko aukera zegoen. Modu horretan, erabiltzaileak objektu bat ordenagailuko pantailan "sentitzeko" aukera lortzen zuen. 

1995ean, Norvegian Geir Jensen-ek eskumuturreko erloju haptiko bat deskribatu zuen, Tap izena zuen larruazalean ziztatzeko mekanismo batekin. Eskumuturreko erlojua sakelako telefono batera konektatuko litzateke Bluetooth bidez eta siestaren maiztasun patroiei esker, deitzen duten pertsonei aukeratutako mezu laburrekin erantzuteko aukera izango luke erabiltzaileak. 

2015ean, Apple Watch merkaturatu zuten. Erlojuaren erabiltzailearen telefono mugikorretik jakinarazpenak eta alerta zuzentzeko larruazaleko ukipen-sentsoreak erabiltzen ditu. 

 Ukimenaren detekzio mekanikoko motak 
Larruazaleko karga mekanikoaren hautematea mekanorrezeptoreek kudeatzen dute. Mekanohartzaile mota desberdinak daude, baina hatz-puntetan daudenak normalean bi kategoriatan sailkatzen dira.. Ekintza azkarra (EA) eta ekintza motela (EM). EM mekanorrezeptoreak esfortzu nahiko handiekiko eta maiztasun txikiekiko sentikorrak dira. Aldiz, EA mekanorrezeptoreak esfortzu txikiekiko sentikorrak dira maiztasun handiagoetan. Horren ondorioz, EM sentsoreek 200 mikrometrotik gorako anplitudeak dituzten testurak detekta ditzakete, eta EA sentsoreek 200 mikrometro eta 1 mikrometro bitarteko anplitudeak dituzten testurak detekta ditzakete, nahiz eta ikerketa batzuek iradokitzen duten EAk hatz-marka digitalaren uhin-luzera baino ehundura txikiagoak bakarrik detekta ditzakeela. EA mekanorrezeptoreek bereizmen handiko sentsibilitatea lortzen dute, marruskadurak sortutako bibrazioak eta hatz-markaren ehundura azalera, ehundura fin baten gainetik mugitzearen ondoriozko elkarreragina hautemanez.

 Inplementazioa 
Atzeraelikadura haptikoa (askotan haptiko hutsez laburtua) maiztasun eta tarte jakin batzuetan kontrolatutako bibrazioak dira, ekintza "in-game" baten sentsazio adierazgarria emateko. Horrek barne hartzen ditu eskuko edo hatzetako "koskak", "kolpeak" eta "ukimenak".

Atzeraelikadura haptikoa eskaintzen duen gailu elektroniko gehienek bibrazioak erabiltzen dituzte, eta gehienek masa birakari eszentrikoko eragingailu mota bat (MBE) erabiltzen dute, hau da, ardatz motor bati lotutako pisu desorekatu bat. Ardatza apurtu ahala, masa irregular horren higidurak eragingailua eta akoplatutako gailua astindu egiten ditu. Eragingailu piezoelektrikoak bibrazioak sortzeko ere erabiltzen dira, eta Aktuatore Lineal Erresonante-ek (ALE) baino mugimendu are zehatzagoa eskaintzen dute, zarata gutxiagorekin eta plataforma txikiagoan, baina MBEk eta ALEk baino tentsio handiagoak behar dituzte.

 Kontrolatzailearen hausnarkaria 
Ikusita ere: DualShock and Rumble Pak

Bideojokoen atzeraelikadura haptikoaren forma ohikoenetako bat kontrolagailuen bibrazioa da. 1976an, Sega Moto-Crosseko moto jokoa, Fonz bezala ere ezaguna, atzeraelikadura haptikoa erabili zuen lehen jolasa izan zen. Honek beste ibilgailu batekin talka eginten zuenean eskuluzeei dar-dar eragiten zuen.

 Indarraren atzeraelikadura 
Indarra berrelikatzeko gailuek motorrak erabiltzen dituzte erabiltzaileak eskuetan duen elementu baten mugimendua manipulatzeko. Automobilak gidatzeko bideojokoek eta simulagailuek asko erabiltzen dute, bolantea biratzen baitute benetako ibilgailu bat eskoratzean izandako indarrak simulatzeko. Lineako transmisioko gurpilak, 2013an sartutakoak, serbomotorretan oinarritzen dira eta gama handienekoak dira, indarrerako eta fideltasunerako.

2007an, Novint-ek Falcona merkaturatu zuen, erresoluzio handiko indar tridimentsionaleko atzeraelikadura zuen kontsumoko lehen 3D ukimen-gailua. Horri esker, objektuen simulazio haptikoa, testurak, bihurkina, momentua eta objektuen presentzia fisikoa egin ahal izan zen jolasetan.

 Aplikazioak 

 Kontrola 

 Telepresentzia 
Atzeraelikadura haptikoa funtsezkoa da telepresentziaren bidez zeregin konplexuak egiteko. Shadow Hand esku robotiko aurreratuak 129 ukipen-sentsore ditu multzo bakoitzean informazioa operadoreari helarazteko. Horri esker, tipifikazioa eta antzeko lanak urrutitik egin daitezke. Prototipo goiztiar bat NASAren robot humanoideen edo robonauten bilduman ikus daiteke.

 Teleoperazioa 
Teleoperadoreak urrutitik kontrolatutako tresna robotikoak dira. Parte hartzen duten indarrei buruzko iruzkinak jasotzen dituztenean, horri, teleoperazio haptikoa deitzen zaio. Elektrikoki eragindako lehen teleoperadoreak Raymond Goertzek eraiki zituen Argonneko Laborategi Nazionalean, substantzia erradioaktiboak urrutitik manipulatzeko. Harrezkero, indarraren atzeraelikaduraren erabilera gehiago hedatu da beste teleoperadore mota batzuetan, hala nola, urruneko kontroleko urpeko esplorazio gailuetan.

Simulagailu mediko eta hegaldi-simulagailu idealek, adibidez, bizitza errealean sentituko litzatekeen indar-atzeraelikadura ematen dute. Indar simulatuak operadore haptikoaren kontrolak erabiliz sortzen dira, ukimen-sentsazioak irudikatzen dituzten datuak gorde edo erreproduzitzeko aukera emanez.

 Gailu elektronikoak 

 Bideojokoak 
Atzeraelikadura haptikoa normalean arcade jokoetan erabiltzen da, bereziki lasterketetako bideo jokoetan. 1976an, Sega Moto-Crosseko moto jokoa, Fonz bezala ere ezaguna, atzeraelikadura haptikoa erabili zuen lehen jolasa izan zen, beste ibilgailu batekin talka eginten zuenean eskuluzeei dar-dar eragiten zuen. Tatsumiko TX-1ek indarraren atzeraelikadura sartu zien autoak gidatzeko jokoei 1983an. Jokoa Earthshaker! Petako makina bati iruzkin haptikoak gehitu zizkioten 1989an.

Gailu haptiko sinpleak arruntak dira joko-kontrolatzaile, joystick eta direkzio-gurpiletan. Hasierako inplementazioak osagarri aukerakoen bidez eman ziren, adibidez, 1997an Nintendo 64 kontrolagailuaren Rumble Pak. Urte berean, Inmersion Corporationek merkaturatu zuen Microsoft Side Winder Force Feedback Pro atzeraelikadura integratuta zuena. Kontsola kontrolagailu eta joystick askok feedback gailu integratuak dituzte, horiek ardatz desorekatutako pisuak dituzten motrorrek eratutako bibrazioak sortzen dituzte, Sonyren DualShock teknologia eta Microsoften Impulse Trigger teknologia barne. Autoen bolanteko kontrolatzaile batzuk, adibidez, errepidearen sentsazioa emateko programatuta daude. Erabiltzailea biratu edo azeleratu ahala, bolanteak birak jasoz edo kontroletik kanpo irristatuz erantzuten du.

 Errreferentziak 

 Kanpo estekak 

Kategoria:Erabiltzaile interfazeak