HydroHaptics: Malambot na mga Superpisyal na may Tunay na Feedback ng Lakas

Ang pandama ng paghipo ay isa sa ating pinakamahalagang pandama, at nagsisimula itong umunlad kahit bago pa tayo isilang. Ito nga ang pinakaunang pandama na nabubuo sa embryolohiya ng tao.

Bilang mahalagang bahagi ng ating buhay, nangyayari ang paghipo kapag ang mga espesyal na neuron ay nakakaramdam ng taktik na impormasyon mula sa balat at ipinapadala ito sa utak, kung saan ito nararamdaman bilang temperatura, presyon, sakit, at pagyanig.

Ang ating mga sensory neuron ay lubhang iba-iba, na ang mga dulo ay nakapaloob sa iba’t ibang estruktura ng pandama. Ang mga neuron na ito ay nagtutulungan upang matukoy ang maraming iba’t ibang katangian ng paghipo.

Habang lumalawak ang ating pag-unawa sa masalimuot na wika ng paghipo, lumalago rin ang ating kakayahang muling likhain ito sa pamamagitan ng teknolohiya. Dito pumapasok ang haptics, isang umuusbong na larangan na isinasalin ang mayamang pandama ng paghipo ng tao sa mga digital at mekanikal na karanasan.

Nagmula sa salitang Griyego na ‘haptein’, na nangangahulugang kontak o paghipo, tumutukoy ang haptics sa pakiramdam at manipulasyon sa pamamagitan ng paghipo. Kabilang din dito ang paggamit ng teknolohiya upang lumikha ng taktik na sensasyon tulad ng pagyanig o feedback ng puwersa. Halimbawa nito ay mga controller ng laro, pagyanig ng smartphone, robotic surgery, at virtual reality.

Ang Ebolusyon ng mga Teknolohiyang Haptik 

I-swipe upang mag-scroll →

Mula nang ito ay ipinakilala mga kalahating siglo na ang nakalipas, ang haptics ay nag-evolve tungo sa isang sopistikadong larangan kung saan ang mga sensasyon tulad ng tekstura, temperatura, presyon, at kahit kalambutan ay maaaring idisenyo sa pang-araw-araw na mga bagay. Ang bagong henerasyon ng haptics ay nangangako na dalhin ang mga digital na karanasan nang mas malapit sa tunay, pisikal na interaksyon.

Ipinapakita ng iba’t ibang hanay ng mga teknolohiyang haptik na humuhubog sa mga interface ngayon kung gaano kabilis ang pag-unlad ng teknolohiya.

Gumagamit ang mga smartphone at wearable ng vibrotactile feedback upang lumikha ng pagyanig, habang ang electrostatic haptics sa mga touchscreen at trackpad ay lumilikha ng ilusyon ng tekstura o friction sa isang makinis na screen. Ang thermal haptics ay gumagaya ng pagbabago ng temperatura upang magdala ng higit na katotohanan sa mga virtual na interaksyon.

Ang Force Feedback ay nagdadagdag ng pakiramdam ng presyon o galaw upang gawing mas makatotohanan ang mga interaksyon. Ang mga haptic actuator at motor ang nagdudulot ng pakiramdam ng resistensya sa isang controller ng laro o VR device.

Higit pa rito, ang mga umuusbong na matalinong materyales tulad ng electroactive at magnetorheological polymers, na nagbabago ng hugis o tibay kapag na-expose sa mga electric o magnetic field, ay nagbibigay-daan sa flexible na haptic feedback.

Mayroon din ang piezoelectric haptics para sa tumpak at lokal na feedback gamit ang boltahe. Ang maliliit na lateral na puwersa ay nag-aaplay ng maliit na puwersa sa balat, habang ang microfluidic haptics ay gumagamit ng maliliit na kanal ng likido upang tularan ang mga sensasyon ng paghipo.

Isa pang teknolohiya sa lumalawak na larangang ito ay ang pneumatic at hydraulic haptics, na ginagamit upang tularan ang lakas ng kapit, bigat, o epekto sa pamamagitan ng paggamit ng presyon ng hangin o likido.

Sa mga ito, ang hydraulic haptics ay nakakakuha ng malaking atensyon mula sa mga mananaliksik bilang isang mataas na katapatan na teknolohiyang haptik. Ang umuusbong na teknolohiyang ito, sa katunayan, ay nagbibigay ng malakas at realistang sensasyon na lagpas sa kakayahan ng mga mas lumang vibration-based na haptics.

Ang paggamit ng mga likido dito ay nagpapahintulot sa paglikha ng malakas, tumpak, at lubos na dinamikong force feedback. Dagdag pa, ang mga hydraulic haptic system ay maaaring magbigay ng mabilis at realistang thermal na sensasyon sa pamamagitan ng mabilis na pag-ikot ng tubig na may iba’t ibang temperatura. Bukod pa rito, ang mga hydraulic at pneumatic system ay maaaring isama sa malambot, flexible na mga aparato, na nagbibigay-daan sa mas natural na wearable haptics na nagpapababa ng pagkapagod ng gumagamit at nagpapanatili ng dexterity.

Dahil ang kasalukuyang mga haptic device ay madalas malaki at matigas, na nagiging hindi angkop para sa laganap na interaksyon, tinugunan ito ng mga mananaliksik sa pamamagitan ng pag-develop ng miniature hydraulic pump at actuator, kaya’t nagagawa ang maliliit na wearable na mas praktikal para sa pang-araw-araw na paggamit.

Halimbawa, ilang taon na ang nakalipas, nag-collaborate ang mga mananaliksik mula sa Autodesk Research, University of Manitoba, at University of Toronto upang lumikha ng HydroRing¹, isang aparato na isinusuot sa daliri upang maghatid ng taktik na sensasyon ng temperatura, pagyanig, at presyon para payagan ang mixed-reality haptic interactions.

Kapag aktibo, ang wearable na ito ay nagbibigay ng mga sensasyon gamit ang likido na dumadaloy sa manipis, flexible na tubo na isinusuot sa ibabaw ng daliri. Sa passive mode, ito ay may minimal na epekto sa dexterity ng gumagamit at sa kanilang persepsyon ng mga stimuli.

Kamakailan, nagpakilala ang mga mananaliksik mula sa Georgia Tech ng kanilang malambot na haptic ring², na pinagsasama ang pneumatic at hydraulic actuation upang tularan ang kalambutan, kasikipan, at thermal sa proximal phalanx. Ang singsing na ito, na gawa sa EcoFlex 00-30 silicone upang tumugma sa mekanikal na katangian ng balat ng tao, ay nagpapahintulot sa mga nagsusuot na gamitin ang kanilang mga dulo ng daliri upang tuklasin ang kanilang paligid.

Ang disenyo nito ay nagbibigay-daan sa paghahatid ng pagyanig sa pamamagitan ng pneumatic inflation, thermal na sensasyon sa pamamagitan ng pag-ikot ng tubig sa hydraulic circuit, at presyon nang sabay-sabay.

Sa pagsusuri ng bisa ng singsing at mga teknik ng rendering, nagsagawa ang mga mananaliksik ng user study na kinasasangkutan ng 15 kalahok. Natuklasan nila na umabot sa 90% ang antas ng katumpakan ng kakayahan ng mga kalahok na i-match ang mga virtual na tekstura sa totoong. Ang multidimensiyonal na mga rating ng pang-uri ay nagpapakita rin na epektibong naiparating ng aparato ang iba’t ibang taktik na sensasyon sa iba’t ibang modality.

Ilang taon na ang nakalipas, itinaas pa ng mga mananaliksik mula sa Carnegie Mellon University ang teknolohiya sa pamamagitan ng pag-develop ng hydraulic-based haptics³ na manipis lamang, 5mm, upang mailagay sa isang OLED screen na nagpapahintulot sa mga notification ng touchscreen na maramdaman nang pisikal.

Ang bagong teknolohiya ng display ay maaaring magbigay sa mga gumagamit ng mas nakalulubog at interactive na paraan upang makipag-ugnayan sa mga notification, pindutin ang mga button, at mag-type sa keyboard. Ayon sa mga mananaliksik, ang prototype na teknolohiya ay maaaring magbigay pa ng dinamikong interface sa iba pang mga device tulad ng music player, laro, electric vehicle, at iba pa.

Ngayon, ang mga mananaliksik sa University of Bath ay nakabuo ng isang tumutugon na bagong teknolohiya⁴ na tinatawag na HydroHaptics na tumutugon kahit sa mga tap at squeeze.

Bakit Mas Mahusay ang Hydraulic Haptics kaysa Pneumatics (HydroHaptics Ipinaliwanag)

Ang malambot at flexible na mga interface ay nag-aalok ng natatanging potensyal ng interaksyon ngunit nagdaranas ng limitadong force feedback. Dito, ang mga pneumatic na pamamaraan ay hindi angkop dahil kulang sila sa pagiging tumutugon at presisyon habang ang mga microhydraulic na solusyon ay may limitadong input.

Kaya, ang mga hydraulic system ay perpektong opsyon. Ang mga hydraulic system ay gumagamit ng likido bilang working fluid, hindi tulad ng pneumatic na gumagamit ng hangin, na ang compressibility ay naglilimita sa bilis at katumpakan ng puwersa at paggalaw ng output. Ang likido ay nagbibigay ng mas mataas na presisyon pati na rin mas tumutugon na output.

Ang kasalukuyang interactive hydraulic models ay pangunahing gumagamit ng microhydraulics, na maaaring magbigay ng mas mataas na kontrol ngunit may limitasyon sa dami, na naglilimita sa interface sa maliliit na button, na nag-aapekto sa flexibility ng input at pagkakaiba-iba ng anyo.

Sa pagdidisenyo ng hydraulic interactive systems, kailangang harapin din ang pagtagas, limitadong back-drivability, at pangangailangan ng espesyal na mga komponent, na nagpapahirap sa kanilang pagbuo.

Kaya, lumikha ang mga mananaliksik ng HydroHaptics, isang bagong sistema na nagbibigay-daan sa mataas na katapatan ng force feedback sa deformable na mga interface sa pamamagitan ng hydrostatic transmission. Ang platform na ito ay kayang mapabuti ang kalidad ng force feedback sa malambot na mga interface, habang pinananatili ang mga katangian na nagbibigay-daan sa mayamang karanasan ng gumagamit, tulad ng flexibility, kalambutan, at kalayaan ng input.

Ang teknolohiyang ito ay may ilang mga benepisyo. Una, ito ay pinapagana ng brushless DC motor at hindi nangangailangan ng mga pump, balbula, at regulator. Sa pamamagitan ng paggamit ng availability, affordability, at mga opsyon sa kontrol ng compact motor, maaaring lumikha ng mga force-feedback effect ang mga mananaliksik sa HydroHaptics.

Dahil dinisenyo ito na may mas kaunting komponent para maging scalable, nababawasan ang pagiging sensitibo ng sistema sa pagtagas habang ginagawang adaptable ito sa mas malalaking interface. Karamihan sa mga komponent na ginagamit sa sistema ay off-the-shelf na bahagi o 3D-printed.

Bukod pa rito, ang HydroHaptics ay likas na bidirectional upang paganahin ang parehong pagsensing ng force input interactions at maghatid ng force feedback. Ibig sabihin nito, ang bagong teknolohiya ay nagbibigay-daan sa two-way communication sa pagitan ng tao at ng bagay na kanyang hinahawakan o isinusuot.

Sama-sama, ang lahat ng benepisyong ito ay nagbibigay ng natatanging pagkakataon upang tuklasin ang haptic interactions sa malambot na mga interface at mag-develop ng mga bagong deformable na device.

Ngayon, ang HydroHaptics ay isang open-source system na may sealed hydraulic cell, na naglalaman ng nakapirming dami ng likido, na di-nakokompress at hydraulically nag-uugnay sa dalawang flexible na ibabaw ng cell. Pinapayagan nito ang transmission ng bidirectional na puwersa sa pagitan nila.

Ang isang linear mechanical actuator ay nagsisilbing haptic engine, na maaaring magbigay ng force feedback sa pamamagitan ng pag-displace ng likido, na naglilipat ng puwersa sa deformable na interface. Upang payagan ang interface na mag-deform, ang parehong engine ay kumikilos bilang tugon sa puwersang inilapat sa deformable interface habang pinapanatili ang presyon sa hydraulic cell, na maaaring i-adjust upang mag-render ng iba’t ibang antas ng stiffness.

Sa paggamit ng pamamaraang ito, maaaring maramdaman ng mga gumagamit ang pagyanig, matalim na click, at iba’t ibang resistensya habang ang ibabaw ay nananatiling natural na malambot at flexible, kahit paano ito pindutin, pisilin, o iikot, “isang bagay na, hanggang ngayon, ay hindi pa nagawang posible,” sabi ng co-lead ng pag-aaral na si James Nash, isang Bath Computer Science PhD student.

Kaya, maaaring pisilin, i-tap, o iikot ng isang indibidwal ang isang bagay tulad ng pliable na computer mouse, isang kasuotan, o isang unan, at ang bagay na iyon ay tutugon sa isang expressive at makabuluhang paraan, halimbawa, sa pamamagitan ng pag-dim ng ilaw, pag-ukit sa screen, o pagbabago ng channel ng TV.

Ang input ng gumagamit ay maaari ring matukoy sa pamamagitan ng pagmamanman ng internal na presyon.

“Ang input mula sa gumagamit ay nasusukat ng sistema sa pamamagitan ng bagay, at ang gumagamit ay nararamdaman ang haptic response ng sistema sa pamamagitan ng deformable na ibabaw.”

– Pinuno ng pag-aaral na si Propesor Jason Alexander mula sa Department of Computer Science sa Bath.

Sa ganitong paraan, pinapayagan ng HydroHaptics ang natatanging haptic experiences sa malambot, deformable na mga interface, na kasalukuyang hindi praktikal sa pamamagitan ng umiiral na mga pamamaraan.

Sa HydroHaptics, binubuksan ng mga mananaliksik ang mga pintuan sa mga kapanapanabik na oportunidad para sa touch-based na interaksyon sa pangkaraniwang mga bagay. Ang teknolohiya ay maaaring magbigay ng malaking benepisyo sa gaming, wearable tech, medical simulation, product design, at iba pang larangan.

Ang Susunod na Alon ng Human-Computer Interaction

Ipinresenta ng koponan ng mga computer scientist mula sa Bath ang kanilang pag-aaral tungkol sa HydroHaptics sa  ACM Symposium on User Interface Software and Technology (UIST ’25) ilang linggo na ang nakalipas, kung saan ang papel ay nakatanggap ng honourable mention award.

Sa kasalukuyang anyo nito, ang sistema ay nasa hugis silindro, kung saan sa itaas ay isang deformable dome na gawa sa silicone, na bumubuo sa exposed na itaas na ibabaw ng cell, na ang ibaba ay sealed din ng flexible silicone membrane. Sa ilalim ng cell ay isang pressure sensor at isang screw carriage, na pinapagana ng DC motor.

Kapag nakikipag-ugnayan ang gumagamit sa dome, tulad ng pag-pindot o pag-squeeze, dinidislupa nila ang tubig, na nagdudulot ng pag-pindot pababa at pag-extend ng lower membrane. Ang sensor ay nadedetect ang pagtaas ng presyon at itinutugma ito sa kaukulang galaw at utos na kaakibat nito.

Upang magbigay ng tactile feedback, ginagamit ng device ang motor upang i-compress ang cell mula sa ibaba, na nagtutulak sa dome pataas laban sa daliri ng gumagamit, kaya lumilikha ng sensasyon ng oscillating vibration, isang natatanging click, o isang tensioned pushbutton.

Upang ipakita ang kakayahan ng HydroHaptics sa pagpapahusay ng interaksyon sa pamamagitan ng fine-grain force feedback, isinama ng koponan ito sa apat na pang-araw-araw na aplikasyon.

Isang force-augmented, deformable na computer mouse na may malambot na silicone dome na nagbigay-daan sa mga gumagamit na mag-sculpt ng digital na mga object sa screen sa pamamagitan ng pag-pindot at pag-deform ng ibabaw ng mouse.

Isang maliit na interactive na unan na nagbibigay ng haptic feedback habang pinapanatili ang kalambutan nito. Isang HydroHaptic pouch ang inilagay sa unan upang kontrolin ang mga smart device kapag pinindot o sinqueeze.

Isang backpack na nagbibigay ng on-body force feedback sa pamamagitan ng mga strap. Naghatid ito ng smartphone notifications sa pamamagitan ng shoulder taps at presses, na maaari ring magamit para sa navigation.

Isang 3D-printed force-augmented joystick na pinahusay gamit ang HydroHaptic technology upang mapalakas ang immersion sa video game. Ang haptic feedback ay ibinigay sa mga manlalaro habang naglalaro upang tularan ang tension, resistensya, o matalim na impact.

Ipinapakita ng mga aplikasyon na ito ang integrasyon ng de-kalidad na haptic feedback sa malambot, flexible na mga interface at mga bagay sa unang pagkakataon. At nakikita ng koponan ang malaking potensyal para sa kanilang teknolohiya sa malawak na hanay ng interactive na mga device.

“Ipinapakita ng aming mga eksperimento na ito ay isang maaasahang sistema para payagan ang tao na makipag-ugnayan sa malambot na mga bagay sa isang makabuluhang paraan na magpapabuti sa paraan ng ating pamumuhay at pagtatrabaho.”

– Propesor Jason Alexander

Upang ilarawan ang potensyal ng HydroHaptics, nagbigay siya ng halimbawa ng isang gumagamit na nakakaramdam ng pisikal na epekto sa unan na kanyang kinaupo, na sumasalamin sa nangyayari sa TV sa harap nila. Halimbawa, ang pagyanig sa unan kapag may sasakyan na dumadaan sa magaspang na kalsada sa TV, o ang unan na nagiging solid kapag may tumama sa matigas na pader. Isa pang halimbawa ay ang suot na backpack, na hindi na kailangan ng telepono para sa navigation dahil ang mga strap ay gagabay sa kanila sa pamamagitan ng banayad na pag-squeeze sa balikat.

“Ito ay ilan lamang sa maraming paraan kung paano maaaring isama ang teknolohiyang ito sa ating buhay sa hindi kalayuang hinaharap.”

– Alexander 

Upang suriin ang pagganap ng kanilang teknolohiya, nagsagawa ang koponan ng serye ng teknikal na pagsusuri gamit ang high-precision robot arm at nagsagawa ng user study. Sa panahon ng pag-aaral, ipinakita ng koponan ang kakayahan ng HydroHaptics na lumikha ng natatanging haptic effect na may average identification accuracy na 82.6% sa lahat ng effect at 92.8% sa pinaka-natatanging effect.

Habang ang ibang research team ay nagtatrabaho rin sa malambot, deformable na mga interface, na nakagawa ng mga prototype na nagpapakita ng highly localized na sensasyon o iba’t ibang antas ng low-fidelity feedback, hindi pa nila naabot ang antas ng HydroHaptics sa sukat, presisyon, at resolusyon.

Naniniwala ang koponan na ang mga produkto ng HydroHaptics ay maaaring maging handa sa merkado sa lalong madaling panahon, kung ang interes sa kanilang teknolohiya ay anumang indikasyon. “Kung may sapat na resources, hindi magiging hindi makatotohanang ito ay maging bahagi ng produkto sa loob ng isa o dalawang taon,” sabi ni Propesor Alexander.

Ngunit siyempre, kailangan muna ng koponan na i-refine ang haptic engine upang mabawasan ang laki nito at gawing angkop para sa komersyal na aplikasyon.

Ang sistema ay hindi rin walang teknikal na limitasyon. Ayon sa papel, maaaring ma-trap ang hangin sa loob ng hydraulic cell o tumagas sa sistema sa paglipas ng panahon, na maaaring magpababa ng performance nito. Dagdag pa, ang mataas na output pressure ay nangangailangan ng malaking kapangyarihan, na maaaring magdulot ng mga isyu sa init.

Pagdating sa haptic engine, ang pamamaraan ng koponan ay nakadepende sa pagiging rigid nito, at bagaman maaari itong ihiwalay sa pamamagitan ng flexible tubing, kailangan itong manatiling konektado sa interface, na hindi palaging posible para sa ganap na deformable na mga interface. Ayon sa pag-aaral:

“Ang HydroHaptics ay kumakatawan sa isang makabuluhang hakbang patungo sa pangmatagalang layunin ng pag-abot sa ganap na deformable na haptic force feedback systems, at ang mga susunod na gawain ay dapat maghangad na bawasan ang bilang at laki ng mga rigid na komponent.”

Pamumuhunan sa Teknolohiyang Haptics

Texas Instruments (TXN ) ay isang higanteng semiconductor na nagde-develop ng analog at embedded processing chips para sa iba’t ibang merkado kabilang ang personal electronics, automotive, communications equipment, industrial, at enterprise systems.
Ang TI ay isa ring pangunahing manlalaro sa industriya ng haptics, na nagbibigay ng integrated solutions na kinabibilangan ng haptic drivers, touch screen controllers, at software libraries para sa paglikha ng tactile feedback sa consumer electronics at industrial products.

Texas Instruments (TXN )

Sa market cap na $160.5 bilyon, ang mga TXN share ay kasalukuyang nagte-trade sa $176.93, bumaba ng 5.83% YTD ngunit tumaas ng 26.4% mula noong Abril na pinakamababa. Ang mga TXN share ay talagang umabot sa all-time high (ATH) na $221.69 noong Hulyo.
Ang Texas Instruments ay may EPS (TTM) na 5.28 at P/E (TTM) na 33.46. Nag-aalok ito ng dividend yield na 3.22% sa mga shareholders. Noong Okt. 16, inanunsyo ng TI ang quarterly cash dividend na $1.42 kada share ng common stock. Ang dividend ay tumaas ng 4% noong nakaraang buwan, na nagmarka ng 22 magkasunod na taon ng pagtaas.

Kamakailan na Resulta (Q2 2025): Ang Texas Instruments iniulat ang $4.45 bilyon na kita (+16% YoY, +9% QoQ), humigit-kumulang $1.30 bilyon na net income, at $1.41 EPS. Inasahan ng pamunuan na ang Q3 revenue ay $4.45–$4.80 bilyon. Ang free cash flow (TTM) ay humigit-kumulang $1.8B sa ulat ng Q2-2025.

Konklusyon

Habang lumalawak at lumalago ang mundo ng haptics, ang HydroHaptics ay kumakatawan sa isang paradigm shift sa kung paano tayo maghahaplos at mahahaplos ng teknolohiya. Sa pamamagitan ng pagsasama ng malambot, deformable na mga interface sa tumpak na force feedback, binubuksan ng teknolohiya ang pinto sa mas mayaman, mas natural na interaksyon sa ating mga device at kapaligiran.

Mula sa nakalulubog na libangan hanggang sa medikal na pagsasanay at mga smart home, ang teknolohiyang ito ay maaaring muling tukuyin kung paano nagkokomunika ang tao at makina.

Mga Sanggunian:

1. Han, T., Anderson, F., Irani, P., & Grossman, T. (2018). HydroRing: Pagsuporta sa mixed reality haptics gamit ang daloy ng likido. Sa Proceedings of the 31st Annual ACM Symposium on User Interface Software and Technology (UIST ’18) (pp. 913–925). Association for Computing Machinery. https://doi.org/10.1145/3242587.3242667
2. Sanz Cozcolluela, A., & Vardar, Y. (2025). Pagbuo ng multimodal na mga tekstura gamit ang isang malambot na hydro-pneumatic haptic ring. Elsevier BV. https://doi.org/10.2139/ssrn.5170637
3. Shultz, C., & Harrison, C. (2023). Flat Panel Haptics: Embedded electroosmotic pumps para sa scalable na shape displays. Sa Proceedings of the 2023 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems (Article 745). Association for Computing Machinery. https://doi.org/10.1145/3544548.3581547
4. Nash, J. D., Sauvé, K., van Riet, C. M., van Oosterhout, A., Sharma, A., Clarke, C., & Alexander, J. (2025). HydroHaptics: High-Fidelity Force-Feedback sa Malambot na Deformable Interfaces gamit ang Hydrostatic Transmission. Sa A. Bianchi, E. Glassman, W. E. Mackay, S. Zhao, J. Kim, & I. Oakley (Eds.), Proceedings of the 38th Annual ACM Symposium on User Interface Software and Technology (UIST ’25) (Article No. 59). Association for Computing Machinery. https://doi.org/10.1145/3746059.3747679