Høyteknologisk haptikk
Laer hvordan haptisk teknologi går lenger enn hørsel og syn for å gi oss direktekontakt med den virtuelle virkeligheten.
Tenk om du kunne utforske fjerne land og berøre dyr og planter rundt deg med fingertuppene? Eller føle buldringen helt alene om bord i et romfartøy på vei gjennom asteriodebeltet? Hvordan ville det føles å score vinnermålet i århundrets største fotballkamp, og faktisk kjenne hvordan det er å sette ballen i nettet? Velkommen til haptikk-teknologiens verden.
Haptikk stammer fra det greske ordet haptesthai, som betyr «å berøre», og det brukes til å beskrive alt som relateres til berøringssansen. På samme måte er ordet optikk koblet til synssansen vår. Haptikk-teknologi handler dermed om å skape opplevelser og grensesnitt der du kan delta i et samspill ved hjelp av berøring.
Når du har berørt dem, banket på dem eller holdt dem, kan disse grensesnittene gi deg en fysisk opplevelse i retur. Dette kalles ofte haptisk tilbakemelding eller trykktilbakemelding. Denne haptiske tilbakemeldingen kan føles som alt fra en vibrasjon når du dulter borti noe i et virtuelt realityspill, til å gjøre klar en sprøyte og føle huden til en person hvis du utdanner deg til lege. Haptikk-teknologi handler i bunn og grunn om å få noe som ikke er virkelig, til å føles virkelig.
Hittil har du kunnet føle trykk når du spiller dataspill eller deltar i en virtuell virkelighet i en
fornøyelsespark eller spillehall, f.eks. i en flysimulator. Men du har helt sikkert opplevd trykktilbakemelding også i mindre skala. Hjem-knappen på den nyeste iPhonen vibrerer når du trykker den inn med fingeren. Teknologien finnes på mange fjernkontroller til spill, og selv den lille vibrasjonen som treningsklokka avgir når du har nådd skrittmålet, er eksempler på haptikkteknologi i daglig bruk. De skaper et trykk når du enten når et mål eller samspiller med dingsene dine på en eller annen måte.
Takket vaere teknologiske framskritt vil denne typen trykktilbakemelding ikke bare vaere noe dyrt og utilgjengelig, eller bare vaere små vibrasjoner i lommen din. Det har vist seg å vaere nyttig, det fungerer intuitivt, og det påvirker alle deler av livet vårt, fra underholdning hjemme i stua til opplaering på sykehusene.
De erfaringene vi har med teknologi, er for det meste gjennom syn og hørsel, f.eks. når vi ser en film, spiller på en app eller opplever en virtuell virkelighet gjennom et sett høretelefoner. Haptiske opplevelser som sikter mot å gjenskape følelsen av berøring gjennom trykk, vibrasjon eller temperatur, er det mye vanskeligere å lage.
Det første vi må tenke på, er at haptiske systemer er tosidig rettet. Det innebaerer at du ikke bare føler det som skjer, men når du berører noe, vil du også påvirke det. Når du bare ser eller hører noe, kan du ikke påvirke det, og derfor er det enklere og billigere å lage skjermer og opplevelser du kun ser og hører. Du trenger ikke å tenke på påvirkningen andre vil ha på det du har laget, og det kan også oppleves på avstand.
Flere og flere teknologiselskaper har skjønt hvor viktig det er å tilføye haptisk tilbakemelding på alt fra opplaeringssimulatorer til spill. Det er fordi vi ser og hører mye som ikke er virkelig, f.eks. en film om dinosaurer eller et musikkspor som høres ut som bølger. Vi er raske til å stenge av skepsisen og tenke oss at vi faktisk vandrer med dinosaurer eller sitter ved havet. Men det er vanskeligere å lure berøringssansen og fordype seg i en virtuell verden gjennom berøring. Derfor er det vanskelig for teknologiselskapene å skape realistiske, haptiske opplevelser uten avansert og dyr teknologi. Det er også derfor haptiske opplevelser kan åpne opp uante muligheter, for hvis du lykkes, er dette den mest overbevisende sansen.
Noen forskere mener at kroppen leser berøringsinformasjon 20 ganger raskere enn informasjon fra synet. Hvis du betjener maskiner via en skjerm og du bare ser det som skjer uten å føle det, kan du gå glipp av ting. Hvis du i tillegg kan føle det, reagerer du mye raskere. Det samme gjelder spill, laering av ferdigheter og alle typer problemløsing.
I tillegg tror man at berøring er en av de mest effektive kanalene for sosial kommunikasjon. Hvis selskapene er ivrige etter å utvikle verktøy for sosiale medier med VR-teknologi, som f.eks. Facebook, vil berøringsteknologi i tillegg gjøre dem mye mer effektive.
Det er mange ulike måter å lage haptikkskjermer på, men de fleste har to typer taster: sensorer og betjeningsmekanismer. Sensorene er den teknologien som kan føle den haptiske
informasjonen som en person bruker. Et eksempel er når du skyver opp en dør i et VR-spill, og hånden er i en spesiallaget haptisk hanske. Sensorene leser denne informasjonen og sender den videre til den haptiske gjennomføringsmodulen.
Betjeningsmekanismen leser så disse haptiske dataene og omgjør dem til en form vi kan oppfatte, enten som et trykk eller en vibrasjon. Akkurat som når du føler motstand i hanskene fordi døren i spillet er tung og vanskelig å åpne. Uansett hvilken form det har, kan det leveres på mange ulike måter. Noen av de vanligste måtene som vi er vant med, er som vibrasjoner gjennom skjermer og taster. I spill kan du også føle kraften gjennom en stylus, joystick eller hanske. Siden vi kan føle berøring over hele kroppen, er det uante muligheter for teknologiselskaper som vil skape mer innovative måter å formidle dette på.
Ett eksempel er den haptiske kroppsdrakten. I flere tiår har selskapene jobbet med måter å skape en helhetlig tilbakemeldingsopplevelse som gjør at VR og spill føles mer ekte. Tenk deg følelsen på rygg og skuldre når du surfer på bølgene, i stedet for bare en vibrasjon i hånden, eller at du kjenner et napp på leggen når du bruker et VR-headset for kampsport og motstanderen akkurat ga deg et skikkelig spark.
Mange kommersielle selskaper har laget ulike drakter gjennom årene, f.eks. Teslasuit, som kan gi trykktilbakemelding til 46 haptiske punkter over hele kroppen. AxonVR er et annet teknologiselskap som har kombinert en liknende drakt med en robotarm i det som kalles HaptX Skeleton.
Teknologien blir mer avansert og mindre i størrelse, i tillegg til at VR-headset blir mer og mer vanlig. Slike drakter og eksoskjeletter er nå på et nivå der de kan snappes opp av vanlige forbrukere. I framtiden forventer vi at denne typen opplevelser blir helt vanlig, og drakter for hele kroppen blir mer effektive og avanserte til en forhåpentlig overkommelig pris.
Lenger inn i framtiden vil du kanskje ikke trenge en fysisk styringsenhet eller drakt for å få fornemmelse av berøring. Disney har utforsket måter å gjenskape berøring på som ikke trenger programvare, og som kan føles med bare hendene. Selskapets AIREAL-apparat bruker luftvirvler som lager former og gjenstander som du kan føle i luften. Det vil vaere nyttig for både VR-verdener og for attraksjoner i temaparker og i underholdningsindustrien.
Et selskap kalt Ultrahaptics bruker ultralydteknologi til å projisere fornemmelser direkte på hånden. Selv om slik teknologi er helt ny, er det fristende for både teknologinerder og store selskaper å kunne fjerne behovet for ekstra
maskinvare. Utfordringen nå blir å sette sammen denne teknologien slik at vi faktisk kan bruke den utenfor et forskningslaboratorium.
Det er enkelt å se hvordan haptisk tilbakemelding kan brukes til å lage VR-headset for alle, og få det til å føles enda mer engasjerende og tilføre ekstra realisme til spillingen. Det er også mange måter man kan bruke haptisk teknologi for å gjøre en forskjell.
Når leger, tannleger og annet medisinsk personell skal laeres opp, må de kunne utføre prosedyrer for alt fra ordinaer setting av sprøyter til kompliserte operasjoner. Kombinerer man visuelle skjermer eller VR-headset med haptisk tilbakemelding, kan man laeres opp i et trygt miljø der det er rikelig anledning til å gjøre feil og å laere av dem.
Britiske Generic Robotics har utviklet noe som heter SimuTeach. Det er en kombinasjon av VR, robotikk og haptisk teknologi som til sammen blir til en intra-oral injeksjonssimulator. Da kan tannlegestudentene øve på å sette sprøyter i trygge omgivelser.
Og dette er bare begynnelsen. Selv om haptisk tilbakemelding virker fristende fordi det gjør oss i stand til å berøre virtuelle verdener, kan det også gjøre oss bedre til å samspille i den virkelige verden. Et strålende eksempel på det er hvordan trykktilbakemelding er uvurderlig for telerobotikken. Denne typen tilbakemelding er spesielt nyttig når noen styrer en robot eller maskin på lang avstand. Med hjelp fra haptisk teknologi er det ikke bare enklere å betjene en fjernstyrt robot, men det blir også mye mer effektivt. Siden slike roboter ofte benyttes i farlige situasjoner, som f.eks. i atomanlegg, vil alt som kan forbedre telerobotikken, vaere med på å revolusjonere et utall naeringer.
På et mer personlig plan kan haptisk teknologi innføres i mange av favorittdingsene våre. Akkurat nå vet vi at mange elektroniske apparater vibrerer, men disse små signalene kan brukes mer og mer, f.eks. når du flytter en mappe til en ny plassering på skrivebordet. I framtiden vil du kanskje kunne programmere ulike trykk, strukturer og temperaturer etter hvilke typer påminnelser du ønsker å få.
Etter hvert som den haptiske teknologien utvikler seg videre, vil den ikke lenger begrense seg til forskningslaboratorier eller fornøyelsesparker. Det du vil få, er opplevelser som går lenger enn syn og hørsel både hjemme og i bedrifter over hele verden. Spilling blir mer sanselig, og robotene blir bedre til å utføre jobbene sine. Denne teknologien er fremdeles på spedbarnsstadiet, så vi garanterer at det ligger mye spennende og venter i framtiden.