Cynthia Hipwell et Jonathan Felts ont travaillé ensemble pour mieux comprendre comment la température peut être utilisée pour obtenir une technologie tactile haute fidélité.
Ingénierie A&M du Texas
Les touches haute fidélité ont le potentiel d’élargir considérablement la portée de ce que nous attendons des appareils informatiques, rendant possibles de nouvelles expériences sensorielles à distance. La recherche sur ces avancées, dirigée par deux chercheurs du département de génie mécanique J. Mike Walker ’66 de la Texas A&M University, pourrait aider les écrans tactiles à simuler des formes virtuelles.
Cynthia Hipwell étudie la friction au niveau d’un appareil au doigt, tandis que Jonathan Felts étudie la friction dans l’interaction entre une seule cellule cutanée et le verre d’une interface à écran tactile. Les deux combinent leurs domaines d’expertise respectifs pour appliquer le principe de la friction au niveau microscopique à la mécanique de l’interaction entre les doigts et les appareils.
Hipwell souligne l’importance de l’effort en le comparant à la technologie actuellement disponible pour fournir des informations détaillées et précises grâce à l’audio et à la vidéo haute fidélité.
“Nous pouvons voir l’audio et la vidéo enregistrés numériquement ou transmis à distance sur un écran avec beaucoup de détails”, a déclaré Hipwell, Oscar S. Wyatt, Jr.’s II Chairman professor. ’45. « Nous n’avons pas encore les mêmes capacités que le tactile sur l’écran tactile. Imaginez que vous puissiez sentir la peau d’un serpent qui vit sur un autre continent ou le tissu des vêtements que vous souhaitez acheter en ligne. »
Une autre application de cette technologie, qui a récemment suscité un grand intérêt, est l’ajout d’environnements virtuels immersifs, comme le métaverse proposé.
“Les sensations tactiles nécessaires pour vraiment s’engager dans la réalité entièrement numérique nécessitent des avancées majeures dans la perception tactile”, a déclaré Felts, professeur agrégé et membre de la faculté Steve Brauer, Jr. ’02. “Ce que nous avons fait, c’est essentiellement créer une toute nouvelle façon de moduler la perception tactile qui n’a jamais existé auparavant.”
L’équipe travaille à montrer qu’il est possible d’imiter les sensations mécaniques et thermiques uniques associées à différentes textures et formes de surface. Leur dernière publication dans une revue Sciences robotiques démontre le potentiel de traduire cette sensation sur un écran tactile en utilisant uniquement les variations de température, plutôt que de les exprimer par des vibrations ultrasonores ou des méthodes d’électroadhésion.
Les chercheurs ont montré que les variations de température peuvent aider à simuler des formes virtuelles sur des appareils à écran tactile.
Ingénierie A&M du Texas
“Nous avons en fait été surpris de l’ampleur de l’augmentation de la friction que nous avons pu obtenir”, a déclaré Hipwell. “Son amplitude est en concurrence avec les dispositifs haptiques de surface actuels, ce qui signifie qu’il existe une autre option pour la modulation de la friction dans l’affichage des dispositifs haptiques de surface.”
Un autre développement intéressant, a déclaré Hipwell, est que leurs recherches ont montré qu’il est possible de localiser la friction sur la couche externe de la peau et, au moins à la vitesse de balayage, de contrôler la friction sans rendre l’appareil chaud.
Alors que la recherche se poursuit, Felts a déclaré que bon nombre des questions restantes concernent la facilité avec laquelle l’approche peut être intégrée dans des appareils grand public et commercialisée.
« Peut-il être réduit ? Peut-il répondre assez rapidement ? Peut-il imiter plusieurs surfaces ? Peut-il être abordable? Nous pensons que c’est une critique juste, mais nous espérons utiliser ce phénomène pour améliorer notre compréhension de base de la rétroaction haptique et poursuivre les canaux de réduction des effectifs et de commercialisation », a-t-il déclaré.
L’équipe a poursuivi ses travaux pour relever les défis rencontrés par l’approche en explorant davantage la complexité des interfaces des appareils à doigt et les variations qui se produisent en raison des différences environnementales et des propriétés de la peau. Ils espèrent également voir des améliorations de conception pour la minimisation et l’intégration dans les écrans tactiles.
