کاربردهای بالقوه بازخورد لمسی| انتقال حس مجازی به تجربه‌ای واقعی
تاریخ انتشار: ۸ فروردین ۱۴۰۳ | کد خبر: ۴۰۰۲۰۰۳۴
خبرگزاری علم و فناوری آنا- هدا عربشاهی: بازخورد لمسی به استفاده از لمس و لرزش برای انتقال حواس یا احساسات از دستگاه به انسان اشاره دارد. وظیفه این‌کار به‌عهده نرم‌افزاری است که به تعاملات کاربر پاسخ می‌دهد. بازخورد لمسی برای درگیر‌کردن بیشتر حواس کاربر است تا درکی عمیق‌تر و فراگیرتر را از تعامل با دستگاه تجربه کند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
***
رابط‌های لمسی دستگاه‌هایی رباتیک‌اند که برای تعامل مستقیم با انسان طراحی شده‌اند و دارای عملکردی هستند که به فرد این حس را القا می‌کنند که شبیه‌سازی نیروهای فیزیکی، مثلاً نیروی تماس با یک شیء را درک کند. برخلاف رابط‌های معمولیِ انسانماشین که فقط اطلاعات دیداری و شنیداری را ارائه می‌دهند، رابط‌های لمسی ویژگی برقرارکردن ارتباط با کانال‌های حرکتی و کانال‌های لمسی انسان را دارند. استفاده از این کانال‌ها به کاربر اجازه می‌دهد تعامل بسیار کامل‌تر و شهودی‌تری را با دستگاه داشته باشد و این فرآیند را شبیه به تعاملات عادی با اشیاء معمولی تجربه کند. با رابط‌های لمسی از هر جهت می‌توان همانند ربا‌ت‌هایی رفتار کرد که وظیفه اصلی‌شان این است که ازطریق دست‌ها یا پاهای انسان با او تعامل کنند. سامانه لمسی معمولاً از یک یا چند مبدل الکترومکانیکی شامل حسگرها و محرک‌هایی تشکیل می‌شود که با کاربر در تماس مستقیم‌اند و وظیفه‌شان انتقال سیگنال‌های مکانیکی به قسمت‌هایی از بدن است که با آنها در تماس هستند. این بدان‌معنی است که وقتی کاربر دستگاه را لمس می‌کند، دستگاه هم این لمس را با لمس‌کردن کاربر پاسخ می‌دهد.
آغاز تعامل لمسی انسانماشین
فناوری‌های لمسی در دهه ۱۹۶۰ و هم‌زمان با تولد و توسعه فناوری رباتیک متولد شدند. در آغاز، این فناوری‌ها در توسعه سامانه‌هایی برای کنترل از راه دور ربات‌ها و بازوهای رباتیک در پروازهای فضایی کاربرد پیدا کردند. این اولین کاربردها عموما از رابط انسانماشین (HMI) استفاده می‌کردند که به‌طور فیزیکی به دستگاه کنترل‌شده متصل بود، اما قادر به انجام بازخورد نیرو نبود و نمی‌توانست احساسات لامسه یا حرکتی را به کاربر بازگرداند و این فقط کاربر بود که ازطریق لمس دستگاه، دستورات لازم را به آن منتقل می‌کرد. از نیمه دوم دهه ۱۹۸۰ اولین رابط‌های لمسی با توانایی انجام بازخورد نیرو و متشکل از سامانه‌های رباتیک شبکه‌ای توسعه یافتند و امکان تولد تعداد بی‌شماری برنامه‌های کاربردی جدید مبتنی‌بر کنترل از راه دور و حسگر را فراهم کردند.
از دهه ۱۹۹۰، شرکت‌ها تلاش‌هایی را آغاز کردند که محصولاتی مصرفی تولید کنند که به کاربران امکان دهد بازخورد لمسی را از دستگاه‌ها دریافت و به‌عبارتی اشیاء مجازی را با لمس آنها «احساس» کنند.
این‌میان، شرکت پژوهش‌های لمسی Immersion Corporation در دهه ۲۰۰۰ شروع به توسعه نوعی فناوری لمسی برای محیط بازی واقعیت مجازی کرد که به یک ابزار اسکلت بیرونی مجهز بود که کاربران می‌توانستند آن را دور دستانشان ببندند.
بازخورد لمسی چگونه کار می‌کند؟
دستگاههای لمسی از ابزارهایی چون موتورها، حسگرها و بلندگوها برای ایجاد بازخورد لمسی استفاده می‌کنند. این دستگاه‌ها به‌گونه‌ای برنامه‌ریزی می‌شوند که هنگام انجام عملی خاص، بازخورد لمسی را به‌صورت خروجی عرضه کنند. فناوری‌های مختلفی چون ریزدستگاه‌هایی که روی پوست قرار می‌گیرند یا دستگاههای اسکلت بیرونی یا فناوری لرزشی که در تلفن‌های همراه هوشمند وجود دارد می‌توانند محرک مکانیکی را که کاربر به‌عنوان خروجی احساس می‌کند تولید کنند.
ریزدستگاه‌های روی پوست را می‌توان در انواع دستکش‌های لمسی یا سایر پوشیدنی‌ها یافت. این دستگاه‌ها در یک موقعیت مجازی برای مثال برداشتن لیوان از روی میز در یک بازی ویدیویی، به‌گونه‌ای به پوست فشار وارد می‌کنند که کاربر همان حسی را تجربه می‌کند که هنگام برداشتن لیوان واقعی از روی میز خانه‌اش دارد. دستگاههای اسکلت بیرونی اغلب در صنعت بازی‌های رایانه‌ای وجود دارند و از بازخورد نیروی فعال برای ایجاد محرک استفاده می‌کنند. این دستگاه‌ها به موتورهای الکترومکانیکی متکی هستند که بخش‌های خاصی از بدن را هدف قرار می‌دهند که با تجربه بازی مرتبط است. برای‌مثال، اگر کاربر طی بازی فوتبال مجازی، اسکلت بیرونی بازخورد لمسی را پوشیده باشد و پایش را هم‌زمان با آواتار خودش در بازی که به توپ ضربه می‌زند بالا بیاورد حس واقعی ضربه‌زدن به توپ را تجربه می‌کند.
فناوری لرزشی معمولا در دستگاههای لمسی متکی بر واقعیت مجازی به‌کار می‌روند. دستگاههای لمسی مجهز به فناوری ارتعاشی از محرک‌های پیزوالکتریک و محرک‌های تشدید خطی برای ایجاد احساس غرش و لرزش و همچنین الگوهای ارتعاشی استفاده می‌کنند. برای‌مثال، اگر کاربر با هدست واقعیت مجازی مشغول قدم‌زدن در جنگلی مجازی باشد با دریافت لرزش از سوی ابزار کنترلگر می‌تواند موانع را احساس کند.
دستگاه بازخورد لمسی جدیدی که به کاربر می‌گوید کجا برود
گروهی از پژوهشگران دپارتمان مهندسی مکانیک دانشگاه رایس که آگوست ۲۰۲۳ نتایج یافته‌هایشان را در نشریه تخصصی دیوایس منتشر کردند دستگاه پوشیدنی جدیدی را برپایه نوعی پارچه حساس به لمس ابداع کردند که قادر است کم‌توانی‌های کاربر در دیدن و شنیدن را جبران کند. پارچه لمسی ابداعی این محققان می‌تواند نمونه‌ای از کاربردهای فناوری بازخورد لمسی در آینده باشد.
در این دستگاه پوشیدنی جدید، به‌جای استفاده از سخت‌افزارهای سنگین که حرکت را برای کاربر دشوار می‌کنند تمام لوازم جانبی که در سامانه لمسی به‌کار می‌روند درون پارچه گنجانده شده و این سامانه با استفاده از فرایند کنترل سیال برپایه هدایت سنتی ولتاژ و شدت جریان الکتریسیته، نیاز به سخت‌افزار را تا حد قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌دهد.
این دستگاه پوشیدنی که از یک کمربند و دو آستین پارچه‌ای تشکیل شده، برای کنترل و ارسال سیگنال‌های لمسی پیچیده‌ای چون لرزش، ضربه‌زدن و فشردن، به سیگنال‌های سیالی چون فشار و شدت جریان متکی است.
همچنین مخزن کوچک و سبکی محتوی دی‌اکسیدکربن که به کمربند چسبانده شده است، مدارهای هوابند موجود در پارچه ضدآب را تغذیه می‌کند و باعث می‌شود کیسه‌هایی که در آستین‌ها قرار گرفته‌اند با نیرو و بسامد متفاوت باد شوند.
پژوهشگران این دستگاه را برای موقعیت‌یابی در خیابان‌های هیوستون آمریکا آزمایش کردند و در آزمایش دیگری، کاربر با پیروی از دستورالعمل‌هایی که ازطریق آستین‌ها به او منتقل می‌شد قطعات نامرئی تتریس را بدون نیاز به دیدن، در مزرعه‌ای ترسیم کرد.
کمربند این دستگاه، دارای نمونه باریکی از سامانه کنترل الکترونیکی است. درمجموع ۱۲ کیسه در دو آستین (در هر آستین ۶ کیسه کوچک) نصب شده‌اند که براساس مسیری که از قبل برای آنها تعیین شده به‌تدریج باد می‌شوند و چهار جهت جلو، عقب، چپ یا راست را نشان می‌دهند.
در آینده، این فناوری می‌تواند مستقیماً با سامانه‌ها و برنامک‌های موقعیت‌یابی ادغام شود و فردی که از مشکلات دیداری و شنیداری رنج می‌برد می‌تواند لباسی را بپوشد که از جنس این پارچه حساس به لمس است. لباس باکمک سامانه موقعیت‌یابی می‌تواند کاربر را آگاه کند که مسیرش را بدون نیاز به حواس دیداری شنیداری پیدا کند.
در ادامه این مطالعه، پژوهشگران برای آزمایش دوام پارچه، آن را ۲۵ مرتبه شستند. سپس آن را برش دادند و بارها اتو کشیدند و پارچه همچنان محرک‌های الکتریکی را به‌صورت بازخوردهای لمسی به بازوهای کاربر منتقل می‌کرد.
انتهای پیام/
منبع: آنا
کلیدواژه: جهان در علم و فناوری آینده علم پلاس فناوری اسکلت بیرونی بازخورد لمسی برای مثال دستگاه ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت ana.press دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «آنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۴۰۰۲۰۰۳۴ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
هشدار محققان گوگل: کاربران ممکن است به دستیارهای هوش مصنوعی وابستگی عاطفی پیدا کنند
محققان گوگل می‌گویند با وجودی که دستیارهای هوش مصنوعی ابزارهایی مفید و کاربردی هستند، اما می‌توانند کاربران را از نظر عاطفی بیش از حد به خود وابسته کنند. این وابستگی عاطفی می‌تواند پیامد‌های اجتماعی منفی به‌دنبال داشته باشد.
دستیارهای هوش مصنوعی این روز‌ها بیش‌از‌پیش درحال توسعه هستند و تقریباً در تمامی پلتفرم‌ها به ابزاری کاربرپسند تبدیل شده‌اند. با این شرایط، محققان گوگل در مقاله‌ای در مورد استفاده بیش از حد از آنها و وابستگی عاطفی کاربران نسبت به چنین ابزارهایی هشدار می‌دهند.
کاربران در معرض وابستگی عاطفی به هوش مصنوعی قرار دارند
براساس مقاله جدید آزمایشگاه تحقیقاتی DeepMind گوگل، دستیاران هوش مصنوعی پیشرفته و شخصی‌سازی‌شده مزایای بالقوه زیادی به‌همراه دارند و می‌توانند تغییراتی همه‌جانبه در زندگی ما ایجاد کنند. این ابزار‌ها می‌توانند وضعیت کار، آموزش و فعالیت‌های خلاقانه و همچنین نحوه برقراری ارتباط ما را تغییر دهند. محققان این مطالعه می‌گویند اگر توسعه هوش مصنوعی بدون برنامه‌ریزی مدبرانه باشد، می‌تواند به یک شمشیر دولبه تبدیل شود.
این مقاله می‌گوید: «این ابزار‌های غیرطبیعی (مصنوعی) حتی ممکن است محبتی خیالی و رویکردی عاشقانه نسبت به کاربر ابراز کنند. چنین وضعیت‌هایی می‌تواند پایه و اساس ایجاد وابستگی عاطفی طولانی‌مدت به هوش مصنوعی را برای کاربران ایجاد کنند.»
در صورت عدم کنترل این ارتباط، استقلال کاربر ممکن است تحت‌الشعاع قرار گیرد و روی روابط اجتماعی وی تأثیرگذار باشد. هوش مصنوعی حتی می‌تواند جایگزین تعامل انسانی شود.
این خطرات، صرفاً موضوعاتی نظری نیستند. حتی زمانی که هوش مصنوعی در حد یک چت‌بات باشد نیز می‌تواند روی کاربر تأثیر بگذارد. در سال ۲۰۲۳ کاربر پس از چت طولانی با چت‌بات متقاعد شده بود که خودکشی کند.
«ایسون گابریل»، دانشمند محقق در تیم تحقیقاتی DeepMind و یکی از نویسندگان مقاله در توییتی هشدار داد که انواع دستیار شخصی و دستیارهای شبیه انسان، به‌صورت فزاینده‌ای برخی موضوعات در مورد انسان‌شناسی، حریم خصوصی، اعتماد و روابط مناسب را مطرح می‌کنند. او معتقد است که باید با دقت بیشتری به حوزه‌های اجتماعی و هوش مصنوعی توجه کرد.
باشگاه خبرنگاران جوان علمی پزشکی فناوری
دانشجویان سال سوم دانشگاهها، بورسیه دانشگاه فرهنگیان می‌شوند