CUTE Giyilebilir Teknolojileri Yakında Tüketici Ürünleriyle Etkileşimlerimizi Değiştirebilir

Zürih’ten yenilikçi mühendislerden oluşan bir ekip, insanların elektronik cihazlarla iletişim kurma şeklini devrim niteliğinde değiştirebilecek yeni bir dokunsal algı sistemi ortaya çıkardı. Yıllardır elektronik cihazlar tek ya da çift aşamalı aktüatör tabanlı dokunsal sistemlere dayanıyor. Sessiz modda telefonunuzun çıkardığı titreşimi düşünün. CUTE giyilebilir cihazlar bu yetenekleri genişletmeyi ve cildinizi bir iletişim ortamı olarak kullanan elektronik cihazlar üretmeyi planlıyor.

Giyilebilir cihazlar, oyunlar ve diğer elektronik ürünler, belirli durumları size bildirmek için dokunsal geri bildirimden yararlanır. Elektronik cihazlarda dokunsal geri bildirim sağlamanın en yaygın yöntemi aktüatör kullanmaktır. Bu küçük motorlar, gerektiğinde titreşim sağlamak için açılıp kapatılabilir.

Bu yaklaşım sizi bilgilendirmede etkili olsa da, derinin vücudunuzdaki en büyük organ olduğu gerçeğini tam olarak kullanmaz. Duyu reseptörleriyle doludur ve nazik bir dokunuş ile bir sıkıştırma arasındaki farkı ayırt edebilir. Bu nedenle, derinin algı yetenekleri telefonunuzun arama aldığınızda yaptığı basit titreşimin çok ötesine uzanır. Kaçırılan bir fırsatın farkına varan mühendisler, çoklu etkileşim türlerine olanak tanıyan bir dokunsal sensör geliştirmeye başladılar.

CUTE Giyilebilir Teknolojileri Çalışması

“Cutaneous Electrohydraulic (CUTE) Wearable Devices for Pleasant Broad-Bandwidth Haptic Cues”¹ çalışması bu ay Advanced Science dergisinde yayınlandı. Çalışma, hidrolik olarak artırılmış kendini iyileştiren elektrostatik (HASEL) yapay kasları kullanarak daha yetenekli dokunsal cihazlar oluşturma kavramını derinlemesine inceliyor.

CUTE giyilebilir cihazlar, günümüz elektroniklerinde bulunan rahatsız edici vızıltının ötesinde şeyler yapabilir. Çalışma, sıkıştırma, dokunma, ovma ve daha fazlası gibi çeşitli dokunsal hisler sunan bir sistem mimarisi ve yeni bir giyilebilir cihazı gösteriyor.

Kaynak – Advanced Science

Elektrik ile çalışan sensör, geleneksel vızıltıdan daha hoş bulunduğu belirlenen çok geniş bir his yelpazesini iletebilir. Örneğin, sosyal medyada birine sıkıştırma gönderdiğinizi hayal edin ve karşı taraf bunu gerçek hayatta hissetsin. Şimdi, bu konsepti daha da ileri götürerek kalp atışınızı gezegenin diğer ucundaki bir sevdiğinizle paylaşmayı düşünün.

Yumuşak Aktüatör

Gerçekçi ve canlı bir dokunma hissi yaratmak için mühendisler yumuşak elektrohidrolik zip aktüatörler kullandı. Cihazlar, esnek kalmalarını sağlayan sıvı dielektrik dolu termoplastik bir kabuk kullanır. Kabukların her iki tarafındaki elektrotlar, akım uygulandığında yüzeyi deforme eder ve cihazın ortasına doğru ziplenir. Özellikle ekip, 2,44 mm’lik bir aktüasyon strokuna ulaştı.

Özellikle CUTE giyilebilir cihaz, aktüasyon gücünü ve yeteneklerini artırmak için on adet aktüatör poşetinden oluşan bir yığın kullanır. Küçük boyutlu aktüatörler enerji verimlidir ve cihazın çok çeşitli gereksinimlere uygun dokunsal geri bildirimi özelleştirmesini sağlar.

CUTE Giyilebilir Teknolojileri Testi

Mühendisler, CUTE giyilebilir cihazlarını çeşitli ölçütler üzerinden test etti. Ekip, her bir dokunsal hissin tanınabilirliğini ölçmek için 14 bağımsız katılımcı topladı. Grup, 22 ile 52 yaşları arasında, 7 kadın ve 7 erkek olmak üzere ikiye bölündü.

Her katılımcı rahat bir sandalyeye oturtuldu. Dominant olmayan elleri kol dayama üzerine yerleştirildi ve dış etkileşimi engellemek için bir ekran, kablosuz fare ve gürültü önleyici kulaklıklar kullanıldı. Mühendisler ardından dokunsal geri bildirimle iletişim kurmaya başladı.

Her bir işaretten sonra, katılımcılara dokunsal geri bildirime en uygun voltaj desenini belirlemeleri istendi. Toplamda, 0–200 Hz aralığında frekanslara sahip altı dokunsal işaret kullanıldı. Her işaret yaklaşık 6 saniye sürdü.

İşareti duyduktan sonra, katılımcı duygusal bir grafikte nasıl hissettirdiğini seçti. Bu test bölümü, mühendislerin CUTE giyilebilir cihazların konforlu bir deneyim sunduğunu belirlemesine yardımcı oldu. Özellikle, sadece rahatsız edici olarak değerlendirilen tek dokunsal geri bildirim, cep telefonunuzdaki geleneksel vızıltıydı.

CUTE Giyilebilir Teknolojileri Test Sonuçları

Test sonuçları etkileyiciydi. Mühendisler, katılımcıların %97,9’unun altı işareti az çaba ile doğru bir şekilde belirleyebildiğini buldu. Özellikle, test edilenlerden altısı mükemmel puan alarak cihazı kullanarak rahatlamadan heyecana kadar çeşitli hisleri iletebildi. Ayrıca, cihazın +8,0 mm mesafede 2,3 N üzeri kuvvet üretebildiği tespit edildi.

CUTE Giyilebilir Teknolojileri Avantajları

Birçok fayda, daha karmaşık ve yetenekli bir dokunsal sistemi oyun değiştirici hâle getirebilir. Sensörden gelen titreşim veya his sayesinde, kim arıyor olduğunu bakmadan hayal edin. Çeşitli dokunsal hisler sunma yeteneği, mühendislerin daha sürükleyici ve faydalı uygulamalar yaratmasını sağlar.

Kompakt

Birçok kişinin bu araştırmayı yarının elektroniklerini oluşturmak için kritik görmesinin bir diğer büyük nedeni, günümüzdeki çoğu dokunsal sistemin ağır aktüatörlere dayanmasıdır. Bu gereklilik, dokunsal geri bildirim sağlayabilen elektroniklerin boyutunu sınırlar ve ağırlığını artırır. CUTE giyilebilir mimarisi, en küçük giyilebilir cihazları bile destekleyebilen özelleştirilmiş kompakt bir geri bildirim sensörü oluşturarak bu sorunu ortadan kaldırır.

Rahat

Rahatlık, birçok giyilebilir mühendisinin göz ardı ettiği temel unsurlardan biridir. Kimse bütün gün rahatsız olmak istemez, hatta bileklerinden arama alabilseler bile. CUTE giyilebilir cihazlar, insan derisine benzer hissettirecek ergonomik tasarım ve malzemeler kullanır. Ayrıca, bu cihazlar uzun süreli kullanımda bile ısınmaz. Bu nedenle, hafif seçeneklerin en iyi olduğu uzun vadeli giyilebilirler ve diğer uygulamalar için idealdir.

Sesiz

CUTE giyilebilir cihazların bir diğer büyük avantajı sessiz tasarlanmış olmalarıdır. Telefonunuz sessiz modda olabilir ancak herkes cebinizdeki titreşimi duyabilir. Ayrıca, kimin aradığını görmek ya da akıllı saatine bakmak için cihazı çıkarmanız gerekir. CUTE giyilebilir cihazlar, her arayan için özel bir dokunsal geri bildirim oluşturarak bu gizemi ortadan kaldırır. Bu yaklaşım gerektiğinde ekstra gizlilik sağlar.

Güvenli

Güvenlik, CUTE giyilebilir cihaz kullanıcıları ve geliştiricileri için temel kaygıdır. Bu cihazlar, elektrik çarpması, yangın veya diğer olası risklerden kaçınmak için bir dizi tasarım öğesi ve koruma içerir. Örneğin, CUTE giyilebilir cihazlar elastomerik bir membran ve aktüatör kapsülleme kullanarak kullanıcıyı tehlikelerden korur. Ayrıca, cihaz yalnızca düşük dirençli elektrotlar kullanır, bu da şok riskini daha da azaltır.

Enerji Verimli

CUTE giyilebilir teknolojisinin en büyük faydalarından biri enerji verimliliğidir. Test edilen birim, uzatılmış bir konumu tutarken sadece 3,0 mW güç tüketti. Bu düşük enerji tüketimi, projelerde daha fazla aktüatör kullanılabilmesini sağlar. Ayrıca, CUTE giyilebilir cihazların batarya ömrü daha uzundur, bu da önümüzdeki aylarda piyasaya çıkacak yeni nesil giyilebilirler için idealdir.

CUTE Giyilebilir Teknolojileri Uygulamaları

Hafif giyilebilir sistemleri güçlendirmenin yanı sıra, daha fazla dokunsal yanıt ve iletişim sunabilir. Bu teknoloji, gerçekçiliği artırmak için VR ve AR sistemlerine entegre edilebilir.

Ayrıca, sürücülere veya görme engellilere görsel olmayan yönlendirmeler sağlamak için bir yol olabilir. Akıllı giyilebilir cihazın bileğin sağ tarafına dokunarak sağa dönmeyi, bileği sıkıştırarak çıkışa yaklaştığınızı bildirmesini hayal edin.

Güvenlik Sistemleri

Başka bir kullanım senaryosu, dokunsal geri bildirim içeren güvenlik uyarı sistemleri oluşturmaktır. Bu sistemler, karmaşık metriklerin izlenmesi gereken yoğun ve gürültülü ortamlar için ideal olur. Gelecekte, bileğe verilen basit bir sıkıştırma, bir güvenlik müfettişine bir valfi kapatması gerektiğini bildirebilir.

CUTE Giyilebilir Teknolojileri Araştırmacıları

CUTE giyilebilir teknolojileri çalışması, Max Planck Entegre Sistemler Enstitüsü’nde yürütüldü. Özellikle Haptik Zeka Bölümü, cihazın işlevsel olmasını sağlamakla görevlendirildi. Katherine J. Kuchenbecker ve Robotik Malzemeler Bölümü de destek sağladı. Şimdi ekip, yaratımlarını genişletmek ve başka hangi kullanım senaryolarının gerçekleştirilebileceğini görmek istiyor.

CUTE Giyilebilir Teknolojisini Tanıtarak Büyüyebilecek Şirketler

Bu çalışmanın detaylarından faydalanabilecek birçok şirket var. Akıllı saat ve telefon üreticilerinden akıllı otomobil ve giyim fabrikalarına kadar bu teknoloji için pek çok kullanım alanı bulunuyor. İşte entegrasyonla hemen fayda sağlayabilecek bir şirket.

Garmin

Garmin (GRMN ) 1989 yılında bir navigasyon sistemleri sağlayıcısı olarak piyasaya girdi. İlk olarak ProNAV adıyla kurulan şirketin kurucuları Gary Burrell ve Min Kao, havacılık ve denizcilik odaklı başladı. On yıl sonra teknolojileri, ortalama sürücüler için el cihazlarında kullanılabilecek seviyeye geldi.

Garmon, lider bir GPS sağlayıcısı ve sektörde en tanınmış isimlerden biridir. Ürün yelpazesini giyilebilir cihazlar, fitness takipçileri, köpek takipçileri ve daha fazlasını kapsayacak şekilde genişletti. CUTE giyilebilir geri bildirim sisteminin entegrasyonu, daha yetenekli ve kullanıcı dostu cihazların kapılarını açabilir.

Özellikle Garmin, kuruluşundan bu yana birkaç büyük satın alma gerçekleştirdi. Her satın alma, şirketin giyilebilir cihaz yeteneklerini artırdı. Sonuç olarak, bugün dünyadaki en büyük üç akıllı saat üreticisinden biri konumunda. Analistler, giyilebilir pazarının genişlemesiyle şirketin büyümeye devam edeceğini öngörüyor.

CUTE Giyilebilir Teknolojileri – İletişimin Yeni Bir Yolu

CUTE giyilebilir konsepti, on yıllardır çok az değişen bir sistemi büyük ölçüde geliştiren bir yükseltmedir. Pager’ların, günümüzün en gelişmiş akıllı telefonlarındaki titreşim fonksiyonuna benzer bir işlevi vardı. Bu araştırmacı ekibin zekâsı sayesinde, elektronikleriniz yakında sadece dokunuşla size gizli, karmaşık ve kolay tanınabilir iletişimler gönderebilir.

Diğer havalı teknoloji projeleri hakkında şimdi öğrenin.

Çalışma Referansı:

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