Сенсорный экран с обратной тактильной связью

история

Одна из самых ранних применений технологии тактильной был в большой авиации , которые используют сервомеханизм систему для управления рулями. Такие системы , как правило, « в одну сторону», то есть внешние силы , приложенные аэродинамически к контролю поверхности не воспринимается на контроль. Здесь отсутствуют нормальные силы моделируются с пружинами и весами. В более легком самолете без следящих систем, как самолет подошел к стойлу аэродинамических трясок (вибрация) ощущались в контрольной группе пилота. Это было полезным предупреждением о опасном состоянии полета. Эта встряска контроля не ощущаются при использовании системы управления сервоприводом. Для того, чтобы заменить эту недостающую сенсорную метку , угол атаки измеряются и когда она приближается к критической точке кабины, палки шейкер занимается , который имитирует реакцию более простой системы управления. В качестве альтернативы, сервопривод сила может быть измерено , и сигнал направляется в следящей систему по контролю, известный как силовая обратная связь . Обратная связь по усилию была экспериментально реализована в некоторых экскаваторах и полезен при землеройных смешанных материалов , таких как крупные камни , внедренных в иле или глины. Это позволяет оператору «чувствовать» и работать вокруг невидимых препятствий, позволяя значительное увеличение производительности и меньший риск повреждения машины.

Первый патент США для тактильного телефона был предоставлен Томас Д. Шеннон в 1973 году ранней тактильной системы человек-машина связи была построена А. Майкл Нолл в Bell Telephone Laboratories, Inc. в начале 1970-х годов и был выдан патент на его изобретение в 1975 году.

Аура Interactor жилет

В 1994 году, Aura Systems запустила Interactor Vest, носимых устройств силовой обратной связи, которая контролирует звуковой сигнал и использует запатентованную технологию электромагнитного привода Aura для преобразования низких звуковых волн в колебания, которые могут представлять такие действия, как удар или удар. Interactor жилет подключается к аудио выход стерео, телевизор, или видеомагнитофона, пользователю предоставляется со средствами управления, которые позволяют для регулирования интенсивности вибрации и фильтрации высоких частот звуков. Interactor жилет надевается поверх верхней части туловища, а звуковой сигнал воспроизводится через динамик, встроенный в жилет. После продажи 400,000 своего Interactor Vest, Aura начала поставки Interactor подушки, устройство, которое работает как жилет, но вместо того, чтобы носить, он помещен на спинку сиденья, и пользователь должен опереться на него. И Жилет и подушки были запущены с ценником $ 99.

Tap в устройство Дженсена

В 1995 году норвежский Гейр Jensen описал наручные часы тактильной устройство с механизмом крана кожи, называется Tap-ин. Он будет подключаться к мобильному телефону через Bluetooth. Модели Касания частоты будут определять вызывающие абонент мобильного и позволят пользователю ответить на отдельные короткие сообщения. Он был представлен на правительственный конкурс инноваций и не получил награды. Оно не преследовалась или опубликованы , пока не восстановлены в 2015 году в Тап-устройства Йенсен был разработан лицом пользователя , чтобы избежать скручивания запястья, см изображение. Было бы адаптироваться во всех телефонных и часовых брендов мобильных. В 2015 году компания Apple начала продавать наручные часы , которые включены водопроводную кожи зондирования уведомлений и оповещений на мобильный телефон вахты владельца.

Типы сенсорных экранов

Всего на сегодня известно несколько типов сенсорных панелей. Естественно, что каждая из них обладает своими достоинствами и недостатками. Выделим основные четыре конструкции:

  • Резистивные
  • Ёмкостные
  • Проекционно-ёмкостные
  • С определением поверхностно-акустических волн

Кроме указанных экранов, применяются матричные экраны и инфракрасные, но ввиду их низкой точности их область применения крайне ограничена.

Резистивные

Резистивные сенсорные панели относятся к самым простым устройствам. По своей сути, такая панель состоит из проводящей подложки и пластиковой мембраны, обладающих определенным сопротивлением. При нажатии на мембрану происходит её замыкание с подложкой, а управляющая электроника определяет возникающее при этом сопротивление между краями подложки и мембраны, вычисляя координаты точки нажатия.

Исследование

Исследование было сделано для имитации различных видов осязания посредством вибраций высокой скорости или других стимулов. Одно устройство данного типа использует массив колодки выводов, где штифты вибрируют , чтобы имитировать поверхность прикосновения. Хотя это не имеет реалистичный вид, она дает полезную обратную связь, что позволяет дискриминации между различными формами, текстурами и resiliencies. Несколько Haptics API , которые были разработаны для научных приложений, таких как Chai3D, OpenHaptics, и Open Source H3DAPI.

Лекарственное средство

Тактильные интерфейсы для медицинского моделирования могут оказаться особенно полезными для обучения в минимально инвазивных процедурах , такие как лапароскопия и интервенционная радиология , а также для выполнения удаленной операции . Особое преимущество этого типа работы является то , что хирург может выполнять больше операций подобного типа с меньшим количеством усталости.

Виртуальная Тактильная Back (VHB) была успешно интегрирована в учебной программе в Университете Огайо Колледж остеопатической медицины .

робототехника

Тень рука использует чувство осязания, давление и положение для воспроизведения силы, слабости, и сложности человеческих тисков. SDRH был разработан Ричардом Гринхилл и его командой инженеров в Лондоне в рамках The Shadow Project, теперь известной как Shadow Robot Company, продолжающаяся программа исследований и разработок, целью которой является завершить первый убедительный искусственный гуманоид . Ранний прототип можно увидеть в НАСА коллекции «s человекоподобных роботов, или robonauts . Тень Рука имеет тактильные датчики , встроенные в каждом соединении и подушечке пальца, который ретранслировать информацию на центральный компьютер для обработки и анализа. Университет Карнеги — Меллон в Пенсильвании и Университет Билефельда в Германии нашли Теневую Руку быть бесценным инструментом в продвижении понимания тактильной осведомленности, и в 2006 году они были вовлечены в соответствующих исследованиях. Первый PHANTOM, который позволяет взаимодействовать с объектами виртуальной реальности через контакт, был разработан Томасом Масси , будучи студентом Кена Солсбери в MIT .

Искусство, дизайн, и почерк

Прикосновение не ограничивается чувством, но и позволяет интерактивности в реальном времени с виртуальными объектами. Таким образом, тактильные используются в виртуальных искусствах, такие как синтез звука или графический дизайн и анимация . Тактильное устройство позволяет художнику иметь непосредственный контакт с виртуальным инструментом , который производит в режиме реального времени звука или изображения. Так , например, моделирование струны производит в реальное время вибрации этой струны под давлением и выразительностью луки (тактильных устройства) , проводимый художником. Это может быть сделано с синтезом физического моделирования .

Дизайнеры и модельеры могут использовать высокие степени свободы устройства ввода , которые дают сенсорную обратную связь , относящуюся к «поверхности» они лепка или создание, что позволяет быстрее и более естественный рабочий процесс по сравнению с традиционными методами.

Художники , работающие с тактильной технологии , такие как vibrotactile эффекторами являются Криста Зоммерер, Лоран Mignonneau и Стал Стинсли .

Цифровые рисования или рукописного текста задачи могут быть улучшены и производить лучшие выходы с более реалистичной обратной связи, которая предназначена для того, чтобы художники или писатели, чтобы чувствовать себя, как будто они рисуют или письменной форме с традиционного письма / рисования инструмента (маркер перо, шариковой ручкой и т.д. ). Первый способ реализовать это было предложено в RealPen проекта.

О пользе и недостатках сенсорных экранов

В карманных устройствах сенсорные экраны появились давно. Причин этому несколько:

  • Возможность делать минимальное количество органов управления
  • Простота графического интерфейса
  • Легкость управления
  • Оперативность доступа к функциям устройства
  • Расширение мультимедийных возможностей

Однако и недостатков хоть отбавляй:

  • Отсутствие тактильной обратной связи
  • Частая необходимость в использовании пера (стилуса)
  • Возможность повреждения экрана
  • Появление отпечатков пальцев и других загрязнений на экране
  • Более высокое потребление энергии

В результате, полностью избавиться от клавиатуры не всегда получается, ведь гораздо удобнее набирать текст с помощью привычных клавиш. Зато сенсорный экран интерактивнее, благодаря более оперативному доступу к элементам меню и настройкам современных гаджетов.

Надеемся, что этот материал поможет вам при выборе устройства с сенсорным экраном.

Обсудить на форуме

Ссылка на основную публикацию