“Surface haptics” adalah penciptaan efek haptic yang dapat diprogram pada permukaan fisik seperti layar sentuh. Laboratorium kami telah memelopori pendekatan ke permukaan haptics berdasarkan pada kontrol gaya geser di setiap ujung jari. Hal ini memungkinkan ujung jari untuk berinteraksi dengan lingkungan virtual berbasis fisika, seperti perangkat umpan balik kekuatan memungkinkan seluruh tangan untuk melakukannya. Getaran ultrasonik dan medan elektrostatik digunakan untuk menghasilkan gaya ujung jari.

Umpan Balik Kekuatan Aktif pada Ujung Jari

LateralPaD

LateralPaD adalah perangkat permukaan haptic yang menghasilkan gaya lateral (geser) pada jari telanjang, dengan menggetarkan permukaan sentuh secara bersamaan di kedua arah di luar bidang (normal) dan di dalam bidang (lateral) pada frekuensi ultrasonik yang sama. Gaya yang berkembang pada jari dapat dikontrol dengan memodulasi fase relatif dari dua resonansi.

ActivePaD

ActivePadThe ActivePaD adalah antarmuka haptic permukaan yang menggabungkan perangkat gesekan variabel (TPaD Area Besar) dengan mekanisme planar yang dikontrol impedansi. Konfigurasi perangkat ini memungkinkan kontrol gaya gesek dalam rezim gesekan statis, kontrol arah gaya dalam rezim gesekan kinetik, serta tingkat kontrol atas transisi antara kedua rezim.

ShiverPaD

ShiverPaD adalah permukaan haptic yang mampu mengendalikan gaya geser pada jari telanjang. Di jantung ShiverPaD adalah perangkat gesekan variabel TPaD. Ini memodulasi gesekan permukaan kaca dengan menggunakan getaran luar bidang 39 kHz untuk mengurangi gesekan. Untuk menghasilkan gaya geser, TPaD diosilasi dalam pesawat (mis., “Menggigil”) sambil bergantian antara gesekan rendah dan tinggi dalam setiap siklus.

Menampilkan Taktil Elektrostatik

Dengan kehadiran antarmuka sentuh yang semakin meningkat pada perangkat seluler, tampilan sentuhan elektronik murni menjanjikan aplikasi praktis. Penelitian ini berkaitan dengan pengembangan tampilan baru menggunakan prinsip tarikan elektrostatik kulit ujung jari ke permukaan yang terisi daya. Dengan memanfaatkan sifat kelistrikan dari ujung jari manusia, suatu gaya dapat dihasilkan pada jari dengan aplikasi medan listrik.

Tampilan Taktil ElektrostatikSebuah konduktor transparan tipis (ITO) berjalan tepat di bawah permukaan luar kaca, yang diisi untuk menarik jari ke layar. Layar elektrostatik menggunakan gaya tarik untuk meningkatkan gaya gesekan pada jari yang meluncur di permukaan. Fokus dari pekerjaan ini adalah untuk sepenuhnya memahami tarikan elektrostatik jari ke permukaan bermuatan dan pengaruhnya pada interaksi permukaan-jari. Pekerjaan ini pada akhirnya akan mengarah pada optimasi dalam desain tampilan sentuhan masa depan menggunakan tarikan elektrostatik.

Mekanika Ujung Jari

Pemahaman yang jelas tentang interaksi antara permukaan dan ujung jari serta perambatan energi akustik ke kulit dan jaringan di sekitarnya sangat penting untuk meningkatkan perangkat permukaan-haptic dan meningkatkan kekuatan yang dihasilkan oleh emisi akustik.

Laboratorium kami dilengkapi dengan tribometrer yang dibuat khusus yang dapat mengontrol kecepatan dan gaya normal ujung jari yang menjelajahi permukaan. Output dari instrumen ini membantu kita memahami fondasi dari gesekan ujung jari dan modulasinya di bawah gaya elektrostatik dan emisi akustik. Di sisi lain, kami menggunakan teknik elastografi untuk mengukur transmisi dan penyebaran energi akustik ke jaringan. Pengukuran gelombang permukaan dan gelombang tubuh menginformasikan tentang sifat jaringan dan kemampuannya untuk menangkap energi yang datang dari antarmuka.

Output dari penelitian ini akan memberikan parameter desain utama untuk peningkatan tampilan permukaan-haptic di masa depan. Model yang disempurnakan akan membantu kita tidak hanya untuk meningkatkan output gaya tetapi juga menjadi kurang sensitif terhadap spesifisitas individu dan memberikan tingkat stimulasi yang sama untuk semua orang.