Pengantar Teknologi Haptic

Dalam hal membuat perangkat kami lebih interaktif, haptics memainkan peran penting. Saya membahas pentingnya persepsi dan interaktivitas dalam penciptaan pengalaman imersif di artikel saya sebelumnya, “Mengapa Sentuhan adalah Langkah Penting Berikutnya untuk VR.” Namun, di luar VR, interaktivitas menjadi semakin penting bagi semua perangkat kami, itulah sebabnya Saya sangat menikmati kutipan Kevin Kelly di atas.

 

Umpan balik haptic adalah salah satu metode di mana perangkat kami dapat berinteraksi. Penggunaan gaya, getaran, dan gerakan untuk membantu pengguna mendapatkan kembali indra peraba mereka saat berinteraksi dengan bagian teknologi tertentu disebut sebagai “umpan balik haptic” atau “haptic. “Dengung dan klik dari peringatan dan pemberitahuan ponsel cerdas kami, serta cara halus mereka memberi kami umpan balik saat kami berinteraksi dengan perangkat, sering dikaitkan dengan teknologi haptic.

 

Teknologi haptics bukanlah hal baru. Sejak akhir 1990-an, haptics telah digunakan dalam elektronik, dari sistem video game seperti Nintendo 64 rumble pack (sistem video game pertama saya) hingga ponsel awal. Aplikasi medis dan otomotif juga banyak digunakan dari haptik.

 

Empat jenis perangkat keras yang paling umum digunakan untuk memberikan umpan balik haptic adalah sebagai berikut:

 

1. Eccentric Rotating Mass (ERM)

Mayoritas elektronik 1990-an memberikan umpan balik haptic dalam bentuk getaran, dengan aktuator massa berputar eksentrik (ERM) menjadi jenis yang paling umum. Motor listrik berputar dengan massa di luar pusat adalah bagian ini. Gaya massa offset menjadi asimetris sebagai ERM berputar. Perpindahan motor disebabkan oleh gaya sentrifugal bersih sebagai hasilnya. Motor terus-menerus digerakkan saat berputar cepat, menghasilkan sensasi getaran.

 

Sistem permainan seperti pengontrol DualShock Sony biasanya menggunakan ERM. Suara gemuruh frekuensi rendah adalah efek dari ERM.

 

Meskipun biayanya rendah, teknologi ini telah ditinggalkan oleh banyak produsen karena faktor bentuknya yang besar dan sifatnya yang haus daya.

 

2. Linear Resonant Actuator (LRA)

Aktuator resonansi linier (LRA) adalah terobosan inovasi berikutnya dalam haptics. Aktuator ini memiliki magnet yang melekat pada pegas, kumparan yang mengelilinginya, dan rumahan. Aktuator ini didukung oleh kumparan elektromagnetik berenergi. Di dalam kumparan, massa berosilasi, menyebabkan getaran.

 

Banyak produsen handset mengadopsi LRA, yang masih ada di smartphone GS8, Nintendo Switch, dan pengontrol Steam.

 

LRA lebih baik daripada ERM dalam menyediakan klik simulasi untuk mengirim SMS atau mengetik aplikasi di perangkat seluler karena menggunakan lebih sedikit daya dan merespons lebih cepat.

 

Namun, ada sedikit peningkatan dalam biaya komponen yang terkait dengan peningkatan kinerja haptic dibandingkan ERM. Karena frekuensi penggerak LRA bergerak di luar pita resonansinya, efisiensi dan kinerja menurun secara signifikan. Desain pegas rentan terhadap perubahan suhu dan keausan .

 

Mesin Taptic Apple

Berdasarkan teknologi LRA, Taptic Engine Apple adalah sistem haptic berpemilik. Ini dioptimalkan untuk meniru efek “klik” dan disetel ke frekuensi resonansi tertentu. Apple Tactic Engine, seperti LRA, memberikan pengalaman haptic lokal, yang penting untuk mengisolasi “klik” sehingga terasa alami dan sinkron dengan gerakan keyboard pengguna.

 

Teknologi komponen ini, yang digunakan di perangkat Apple seperti iPhone, Apple Watch, dan MacBook, harganya jauh lebih mahal daripada LRA lainnya. Selain itu, pembuatannya adalah salah satu haptics yang lebih menantang.

 

Haptics dari tombol home iPhone dikatakan membutuhkan banyak waktu dan usaha dari Steve Jobs, menurut rumor. Sebagai seseorang yang sangat tertarik dengan interaksi pengguna, penting untuk memastikan tombol itu menyenangkan untuk digunakan dan membuat pengalaman pengguna jauh lebih nyata.

 

3. Piezoelectric Actuators

Jenis keramik yang digunakan dalam aktuator piezoelektrik mengembang atau mengerut ketika muatan listrik diterapkan, menghasilkan gerakan dan gaya. Aktuator piezo bergetar ketika tegangan diferensial diterapkan pada kedua ujungnya dan menyebabkannya bengkok atau berubah bentuk.

 

Karena mereka dapat bergetar pada berbagai frekuensi dan amplitudo yang dapat dikontrol secara independen menggunakan tegangan AC penggerak, aktuator piezoelektrik lebih presisi daripada motor ERM dan LRA. Karena getaran tidak bergantung pada frekuensi resonansi pegas, maka dapat diubah setiap saat tanpa mengorbankan banyak efisiensi.

 

Kindle Voyage adalah salah satu contoh perangkat dengan aktuator piezoelektrik. Biaya komponen, sifat bahan yang rapuh, dan konsumsi daya aktuator piezoelektrik, yang membutuhkan tegangan lebih tinggi daripada ERM dan LRA, adalah tiga faktor yang menghambat penggunaan mereka secara luas.

 

4. Forced Impact (Accelerated Ram)

TacHammer, yang didasarkan pada tumbukan paksa (juga dikenal sebagai ram yang dipercepat), adalah perkembangan terbaru dalam teknologi aktuator haptic. Array magnetik menyimpannya di udara dan berisi palu magnetik.

 

Di Mobile World Congress Americas, di mana saya bertemu dengan perusahaan Nanoport yang membuat TacHammer, saya benar-benar belajar tentang yang satu ini.

 

Ini memiliki dua mode tambahan selain menghasilkan efek yang sama seperti aktuator haptic lainnya; ketukan lunak dan ketukan keras.Ketika palu didorong ke dalam susunan magnet, itu menghasilkan ketukan lembut, yang terasa seperti denyut nadi.Anda dapat menggunakan ini untuk meniru perasaan seperti detak jantung. Dengan menggerakkan palu ke arah yang berlawanan dari susunan magnet, ram akselerasi menghantam permukaan padat, menghasilkan efek tembakan dan tendangan yang realistis, menghasilkan ketukan yang keras.

 

TacHammer secara signifikan lebih hemat daya daripada LRA dan ERM, dan tegangan dan frekuensi variabelnya memberi pengembang akses ke rentang efek seluas mungkin tanpa dampak signifikan pada konsumsi daya.

 

Apa berikutnya?

Haptics akan terus menjadi komponen penting dalam menjembatani pengalaman perangkat manusia meskipun terus berkembangnya game, smartphone, dan perangkat keras baru.

 

Secara khusus, realitas virtual telah mengubah pengalaman bermain game 2D menjadi pengalaman visual yang imersif. Untuk mencapai perendaman yang lengkap, lebih banyak indera, terutama sentuhan, akan diperlukan, seperti yang saya katakan, itulah sebabnya pelacakan teknologi baru seperti TacHammer sangat menarik.