Maaaring Sa Malapit na Panahon, Baguhin ng CUTE Wearables ang Ating Pakikipag-ugnayan sa Mga Produkto ng Konsyumer

Isang koponan ng mga makabagong inhinyero mula sa Zurich kamakailan lamang ay nagpakilala ng isang bagong haptic sensory system na maaaring magbago ng paraan ng pakikipag-ugnayan ng mga tao sa mga elektronikong aparato. Sa loob ng maraming taon, ang mga elektronikong aparato ay umaasa sa isang solong o dalawang-yugtong actuator-based na haptic system. Isipin ang pag-ugong ng iyong telepono kapag naka-silent mode. Plano ng CUTE wearables na palawakin ang mga kakayahang ito at gawing mga elektronikong aparato na gumagamit ng iyong balat bilang medium ng komunikasyon.

Ang mga wearables, laro, at iba pang elektronikong aparato ay gumagamit ng haptic feedback upang ipaalam sa iyo ang ilang kondisyon. Ang pinaka-karaniwang paraan ng pagbibigay ng haptic feedback sa mga elektronikong aparato ay ang paggamit ng mga actuator. Ang maliliit na motor na ito ay maaaring i-on at i-off upang magbigay ng pagyanig kapag kinakailangan.

Ang pamamaraang ito ay epektibo sa pag-abiso sa iyo ngunit hindi nito napapakinabangan ang katotohanang ang balat ay ang pinakamalaking organo sa iyong katawan. Puno ito ng mga sensory receptor at kayang makilala ang pagkakaiba sa pagitan ng banayad na pagtapik at pagpisil. Dahil dito, ang kakayahan ng balat na makaramdam ay lagpas sa simpleng pagyanig na ginagawa ng iyong telepono kapag may tawag. Sa pagkilala sa nasayang na pagkakataon, nagsimula ang mga inhinyero na lumikha ng isang haptic sensor na kayang magsagawa ng maraming uri ng interaksyon.

Pag-aaral ng CUTE Wearables

Ang pag-aaral na “Cutaneous Electrohydraulic (CUTE) Wearable Devices for Pleasant Broad-Bandwidth Haptic Cues” ay inilathala sa Advanced Science ngayong buwan. Ang pag-aaral nito ay sumisid nang malalim sa konsepto ng paggamit ng hydraulically amplified self-healing electrostatic (HASEL) artificial muscles upang lumikha ng mas kakayahang haptic na mga aparato.

Ang CUTE wearables ay maaaring gawin higit pa sa pagbibigay ng nakakainis na pag-ugong na makikita sa mga elektronikong aparato ngayon. Ipinapakita ng pag-aaral ang arkitektura ng sistema at isang bagong wearable na nag-aalok ng ilang tactile na pakiramdam, kabilang ang pagpisil, pagtapik, paghaplos, at iba pa.

Pinagmulan – Advanced Science

Ang sensor na pinapagana ng kuryente ay maaaring magpadala ng napakalawak na seleksyon ng mga pakiramdam na napatunayang mas kaaya-aya kaysa sa tradisyonal na pag-ugong. Halimbawa, isipin na magpadala ka ng pagpisil sa isang tao sa social media, at bigla nila itong mararamdaman sa totoong buhay. Ngayon, dalhin pa ang konsepto at isipin na ibahagi ang tibok ng iyong puso sa isang mahal sa buhay sa kabila ng planeta.

Malambot na Aktuwator

Upang lumikha ng realistiko at buhay na pakiramdam ng paghipo, gumamit ang mga inhinyero ng malambot na electrohydraulic zipping actuators. Ang mga aparato ay gumagamit ng thermoplastic shell na puno ng liquid dielectric na nagpapahintulot na manatiling flexible. Sa bawat gilid ng shell, ang mga electrode ay nagdudulot ng pagbaluktot at pagbabago ng ibabaw kapag may kuryente, na nagzipping patungo sa gitna ng aparato. Partikular, nakamit ng koponan ang 2.44 mm na actuation stroke.

Kapansin-pansin, ang CUTE wearable ay gumagamit ng stack ng sampung actuator pouch upang mapabuti ang lakas at kakayahan ng actuation. Ang mga actuator na may maliit na puwang ay matipid sa enerhiya at nagbibigay-daan sa aparato na i-customize ang haptic feedback upang matugunan ang malawak na hanay ng mga pangangailangan.

Pagsubok ng CUTE Wearables

Sinubukan ng mga inhinyero ang kanilang CUTE wearable device sa iba’t ibang sukatan. Nagsimula ang koponan sa pagkuha ng 14 na hindi magkakaugnay na kalahok upang subukan ang pagkakakilanlan ng bawat haptic na pakiramdam. Ang grupo ay hinati sa 7 babae at 7 lalaki na may edad mula 22 hanggang 52 taon.

Ang bawat kalahok ay inilagay sa isang komportableng upuan. Ang kanilang hindi dominanteng kamay ay inilagay sa armrest, at isang screen, wireless mouse, at noise-canceling earphones ang ginamit upang patayin ang anumang panlabas na ingay. Pagkatapos ay nagsimulang magkomunika ang mga inhinyero gamit ang haptic feedback.

Pagkatapos ng bawat cue, hiningi sa mga kalahok na tukuyin kung aling voltage pattern ang pinakamainam na tumutugma sa haptic feedback. Sa kabuuan, anim na haptic feed cues ang ginamit na may mga frequency mula 0–200 Hz. Ang bawat cue ay humigit-kumulang 6 segundo ang haba.

Pagkatapos marinig ang cue, pinili ng kalahok kung paano ito naramdaman sa isang emosyonal na tsart. Ang bahaging ito ng pagsubok ay tumulong sa mga inhinyero na matukoy na ang CUTE wearables ay nagbibigay ng komportableng karanasan. Kapansin-pansin, ang tanging haptic feedback na na-rate bilang nakakainis ay ang tradisyonal na matatagpuan sa iyong cell phone.

Mga Resulta ng Pagsubok ng CUTE Wearables

Kahanga-hanga ang mga resulta ng pagsubok. Natuklasan ng mga inhinyero na 97.9% ng mga kalahok ay maaaring tumpak na matukoy ang bawat isa sa anim na cues nang kaunti lamang ang pagsisikap. Kapansin-pansin, anim sa mga nasubukan ang nakamit ang perpektong iskor, na nangangahulugang kaya nilang magpadala ng iba’t ibang pakiramdam mula sa pagrerelaks hanggang sa kasabikan gamit ang aparato. Kahanga-hanga, natuklasan na ang aparato ay kayang lumikha ng puwersa na higit sa 2.3 N sa distansyang +8.0 mm.

Mga Benepisyo ng CUTE Wearables

Maraming benepisyo ang maaaring gawing game changer ang mas kumplikado at mas kakayahang haptic system. Isipin na kayang malaman kung sino ang tumatawag nang hindi tinitingnan, base sa pagyanig o pakiramdam na nakuha mo mula sa sensor. Ang kakayahang magbigay ng iba’t ibang tactile na pakiramdam ay nagpapahintulot sa mga inhinyero na lumikha ng mas nakaka-engganyong at kapaki-pakinabang na mga aplikasyon.

Compact

Isa pang pangunahing dahilan kung bakit maraming tao ang nakikita ang pananaliksik na ito bilang mahalaga sa paglikha ng mga elektronikong aparato ng bukas ay dahil karamihan sa mga haptic system ngayon ay umaasa sa mabibigat na actuator. Ang pangangailangang ito ay naglilimita sa laki ng mga elektronikong may kakayahang magbigay ng haptic feedback at nagdadagdag sa kabuuang bigat nito. Ang arkitektura ng CUTE wearables ay nag-aalis ng problemang ito sa pamamagitan ng paglikha ng isang customized na compact feedback sensor na maaaring suportahan ang pinakamaliit na wearables.

Comfortable

Ang kaginhawahan ay isa sa mga pangunahing bagay na tila nakakalimutan ng maraming inhinyero ng wearables. Walang gustong maging hindi kumportable buong araw, kahit na nangangahulugan ito na maaari silang tumanggap ng tawag mula sa kanilang pulso. Ang CUTE wearables ay may ergonomic na disenyo at mga materyales na dinisenyo upang maramdaman tulad ng balat ng tao. Bukod dito, ang mga aparatong ito ay hindi uminit, kahit na matapos ang matagal na paggamit. Dahil dito, perpekto ang mga ito para sa pangmatagalang wearables at iba pang aplikasyon kung saan ang magaan na opsyon ang pinakamainam.

Silent

Isa pang malaking benepisyo ng CUTE wearables ay dinisenyo ito upang maging tahimik. Maaaring nasa silent mode ang iyong telepono ngunit naririnig pa rin ng lahat ang pagyanig sa iyong bulsa. Bukod pa rito, kailangan mo pa rin itong ilabas upang makita kung sino ito, o silipin ang iyong smartwatch. Aalisin ng CUTE wearables ang misteryong ito sa pamamagitan ng pagpapahintulot na lumikha ng espesyal na haptic feedback para sa bawat tumatawag. Ang pamamaraang ito ay nagbibigay ng karagdagang pagiging diskreto kapag kinakailangan.

Safe

Ang kaligtasan ay pangunahing alalahanin para sa mga gumagamit at developer ng CUTE wearables. Ang mga aparatong ito ay may maraming elemento ng disenyo at proteksyon upang matiyak na hindi mo kailangang mag-alala tungkol sa electrocution, sunog, o iba pang posibleng panganib. Halimbawa, ang CUTE wearables ay naglalaman ng elastomeric membrane at gumagamit ng actuator encapsulation upang maiwasan ang anumang panganib sa gumagamit. Gayundin, ang aparato ay gumagamit lamang ng low-resistance electrodes, na lalo pang nagpapababa ng panganib ng pagkakuryente.

Energy Efficient

Isa sa pinakamalaking benepisyo ng teknolohiyang CUTE wearable ay ang kahusayan nito sa enerhiya. Ipinakita ng yunit na sinubukan na kailangan lamang nito ng 3.0 mW kapag humahawak ng pinalawig na posisyon. Ang mababang konsumo ng enerhiya na ito ay nangangahulugang maaaring gamitin ang mas maraming actuator sa mga proyekto. Bukod dito, ang CUTE wearables ay may mas mahabang buhay ng baterya, na ginagawa itong perpekto para sa susunod na henerasyon ng wearables na handang ilunsad sa merkado sa mga susunod na buwan.

Mga Aplikasyon ng CUTE Wearables

Bukod sa kakayahang magbigay ng kapangyarihan sa magagaan na wearable system na maaaring mag-alok ng mas maraming tactile na tugon at komunikasyon, may ilang iba pang aplikasyon na maaaring mapabuti ng teknolohiyang ito. Halimbawa, maaaring isama ang teknolohiyang ito sa mga VR at AR system upang mapahusay ang realism.

Maaari rin itong magsilbing paraan upang magbigay ng nonvisual na direksyon sa mga driver o kahit sa mga may kapansanan sa paningin. Isipin ang iyong matalinong wearable na tumatapik sa kanang bahagi ng pulso upang ipahiwatig ang pagliko pakanan, o pagpisil sa pulso, na nagsasabi na papalapit ka na sa exit na kailangan mo.

Mga Sistema ng Kaligtasan

Isa pang senaryo ng paggamit ay ang paglikha ng mga safety warning system na may kasamang tactile feedback. Ang mga sistemang ito ay magiging perpekto para sa masisigla at maingay na kapaligiran na nangangailangan ng pagsubaybay sa kumplikadong mga sukatan. Sa hinaharap, isang simpleng pagpisil sa pulso ay maaaring ipaalam sa safety inspector na kailangan nilang patayin ang isang balbula o magsagawa ng iba pang aksyon.

Mga Mananaliksik ng CUTE Wearables

Ang pananaliksik para sa pag-aaral ng CUTE wearables ay isinagawa sa Max Planck Institute for Intelligent Systems. Partikular, ang Haptic Intelligence Department ang inatasang gawing functional ang aparato. Gumamit sila ng tulong mula kay Katherine J. Kuchenbecker, pati na rin ang Robotic Materials Department. Ngayon, hinahangad ng koponan na palawakin ang kanilang likha at alamin kung anong iba pang mga senaryo ng paggamit ang maaaring makamit.

Mga Kumpanyang Maaaring Magpakilala ng Teknolohiyang CUTE Wearables at Umunlad

Maraming kumpanya ang maaaring makinabang mula sa mga detalye ng pag-aaral na ito. Mula sa mga gumagawa ng smartwatch at telepono hanggang sa mga smart car at pabrika ng damit, maraming paggamit ang teknolohiyang ito. Narito ang isang kumpanya na maaaring makakuha ng agarang benepisyo mula sa integrasyon.

Garmin

Ang Garmin (GRMN ) ay pumasok sa merkado bilang tagapagbigay ng navigation systems noong 1989. Orihinal na tinawag na ProNAV, ang mga tagapagtatag ng kumpanya, sina Gary Burrell at Min Kao, ay nagsimula sa pagtuon sa mga sasakyang panghimpapawid at pang-dagat. Sampung taon pagkatapos, ang kanilang teknolohiya ay umunlad na sapat upang maging magagamit sa mga handheld device na ginawa para sa karaniwang motorista.

Ang Garmon ay isang nangungunang tagapagbigay ng GPS at isa sa mga pinakakilalang pangalan sa industriya. Pinalawak nito ang mga alok upang isama ang wearables, fitness tracker, dog tracker, at marami pang iba. Ang integrasyon ng CUTE wearables feedback system ay maaaring magbukas ng pinto para sa mas kakayahan at user-friendly na mga aparato.

Kapansin-pansin, ang Garmin ay gumawa ng ilang malalaking pagkuha mula nang ito ay ilunsad. Ang bawat pagkuha ay nagdagdag sa kakayahan ng kumpanya sa wearables. Dahil dito, ngayon ay kabilang ito sa top 3 na gumagawa ng smartwatch sa buong mundo. Bilang resulta, inaasahan ng mga analyst na makikita ng kumpanya ang patuloy na paglago habang lumalawak ang merkado ng wearables.

CUTE Wearables – Isang Bagong Paraan ng Pakikipagkomunikasyon

Ang konsepto ng CUTE wearables ay isang malaking pag-upgrade sa isang sistema na hindi gaanong nagbago sa loob ng mga dekada. Isipin mo, ang mga pager ay may katulad na pagyanig na katulad ng sa mga pinakabagong smartphone ngayon. Salamat sa masigasig na pangkat ng mga mananaliksik na ito, maaaring sa lalong madaling panahon ay makapagpadala ang iyong mga elektronikong aparato ng discreet, kumplikado, at madaling makilalang komunikasyon sa iyo, gamit lamang ang paghipo.

Alamin ang iba pang mga cool na proyekto sa teknolohiya ngayon.

Sanggunian ng Pag-aaral:

^{1. Sanchez-Tamayo, N., Yoder, Z., Rothemund, P., Ballardini, G., Keplinger, C., & Kuchenbecker, K. J. (2024). Cutaneous electrohydraulic (CUTE) wearable devices para sa kaaya-ayang malawak na bandwidth na haptic cues. Advanced Science, 11(48), 2402461. https://doi.org/10.1002/advs.202402461}