Haptics Dijelaskan: Definisi, Manfaat, dan Aplikasi Nyata

Istilah haptic berasal dari kata Yunani “haptikos”, yang berarti indera sentuh. Indera sentuh dapat dikategorikan sebagai aktif dan pasif. Haptik sebagian besar terkait dengan sentuh aktif untuk berkomunikasi atau mengenali item.

Ini dapat merujuk pada bentuk interaksi apa pun yang melibatkan sentuh. Misalnya –

• Dalam bidang komunikasi nonverbal, haptic merujuk pada cara binatang dan manusia berkomunikasi dan berinteraksi melalui indera sentuh.
• Dalam hal persepsi, haptic secara harfiah berarti kemampuan ‘untuk meraih sesuatu’.
• Dalam teknologi, haptics merujuk pada menciptakan pengalaman sentuh dengan memberikan gaya, gerakan, atau getaran kepada pengguna.

Dalam artikel ini, kami telah berfokus pada aspek teknologis haptics, termasuk sejarahnya, implementasinya, dan aplikasinya. Mari kita mulai dengan dasar-dasar: apa sebenarnya haptics?

Definisi: Haptics adalah ilmu tentang pemberian sensasi taktil dan kontrol pada interaksi manusia dengan aplikasi komputer. Perangkat haptic melibatkan kontak fisik antara pengguna dan komputer melalui perangkat input-output, seperti pengontrol game dan joystick.

Bagaimana Haptics Diterapkan?

Teknologi haptic dapat diterapkan dengan dua cara: Getaran dan Umbal balik gaya

1. Getaran: Sebagian besar perangkat elektronik menawarkan umbal balik haptic melalui getaran. Getaran biasanya dihasilkan oleh motor listrik yang terdiri dari massa tidak seimbang pada poros penggeraknya. Saat poros berputar, ia memutar massa tidak teratur, menyebabkan perangkat yang ditempati getir.

Perangkat modern, seperti iPhone dan MacBook, menggunakan getaran untuk memberikan umbal balik haptic. Namun, alih-alih motor listrik, mereka menggunakan kuat suara magnet untuk menghasilkan getaran. Massa bergerak dengan cara resiprok, memberikan waktu respons yang lebih pendek dan citra haptic yang presisi.

2. Umbal balik gaya: Banyak perangkat menggunakan motor untuk mengontrol gerakan objek yang dipegang pengguna. Sistem bantuan pengemudi dan video game balapan adalah contoh terbaik dari perangkat seperti itu. Mereka memutar stir dan mendorong gas atau rem untuk mensimulasikan gaya yang dialami saat mengemudi kendaraan nyata.

Aplikasi

Versi paling awal dari teknologi haptic pertama kali digunakan dalam pesawat besar yang memiliki sistem umbal balik negatif yang mendeteksi kesalahan. Mereka digunakan untuk memberikan peringatan tentang kondisi penerbangan berbahaya sehingga operator dapat ‘merasakan’ dan mengatasi rintangan yang tidak terlihat.

Vest umbal balik gaya Aura Interactor | Kredit gambar: Wikimedia

Pada awal tahun 1970-an, sistem komunikasi taktil pertama dikembangkan di Bell Telephone Lab. Dua dekade kemudian, perangkat dan sistem umbal balik gaya yang dapat dipakai dengan mekanisme antarmuka haptic pribadi dikembangkan.

Saat ini, teknologi haptic memiliki sepuluh aplikasi, mulai dari robotika, medis, dan virtual reality.

1. Desktop dan perangkat seluler

Mesin Taptic yang tersemat dalam iPhone | Kredit gambar: iFixit

Apple memperkenalkan desain sentuh taktil dalam seri MacBook. Pada tahun 2015, perusahaan menggabungkan trackpad ‘Force Touch’ di semua MacBook, yang mensimulasikan klik dengan Mesin Taptic. Teknologi force touch ini menggunakan sensor tekanan untuk menambahkan metode input lain pada perangkat Apple.

Sebagian besar smartphone menggunakan umbal balik haptic taktil untuk memberitahu pengguna bahwa sentuh telah diterima. Beberapa perangkat menggunakan teknologi haptic permukaan yang menciptakan efek haptic pada layar sentuh dan permukaan fisik lainnya.

Selain itu, perangkat tampilan taktil menyediakan informasi grafis dan teks menggunakan indera sentuh. Mereka sangat membantu dalam membantu orang tuli atau buta.

2. Video game

Pengontrol Xbox One dilengkapi teknologi Impulse Trigger

Game arcade, seperti Fonz, mulai menggunakan umbal balik haptic pada pertengahan tahun 1970-an. Akhir abad ke-20, perangkat haptic seperti joystick, pengontrol game, dan stir menjadi umum.

Saat ini, beberapa joystick dan pengontrol konsol dilengkapi perangkat umbal balik bawaan, termasuk teknologi Impulse Trigger Microsft dan teknologi DualShock Sony.

Pada tahun 2018, Razer meluncurkan headset nirkabel bernama Nari Ultimate yang dilengkapi pasang penggerak haptic frekuensi lebar. Sony juga mempertimbangkan untuk menyertakan resistensi kontrol pemicu untuk mengaktifkan umbal balik haptic yang lebih akurat pada pengontrol PlayStation 5.

3. Otomotif dan Penerbangan

Teknologi umbal balik haptic juga telah diintegrasikan ke dalam panel kontrol layar sentuh besar yang dipasang di dasbor kendaraan. Ini meningkatkan keselamatan dengan memberikan pengakuan atas perintah sentuh sehingga pengemudi tidak perlu melepaskan mata dari jalan.

Ini juga memberikan informasi haptic tambahan, seperti pola getaran peringatan saat melewati batas kecepatan.

Industri penerbangan juga telah mengadopsi teknologi haptic untuk mengkomunikasikan bagaimana manevrabilitas dipengaruhi oleh batas envelop penerbangan. Sistem haptic menggunakan umbal balik gaya dan kekakuan untuk mengurangi risiko pilot memasuki status penerbangan yang tidak aman, seperti stalling, kelebihan kecepatan, atau faktor beban berlebih.

4. Robotika

Teknologi kontrol robotika baru yang disebut haptics sedang dikembangkan untuk melakukan tugas kompleks melalui telepresence. Robot bedah, misalnya, memungkinkan dokter untuk operasi dari sisi lain dunia, atau memanipulasi item yang terlalu kecil/sempit untuk tangan mereka.

Beberapa studi telah menunjukkan bahwa mengintegrasikan umbal balik haptic ke dalam kontrol robot meningkatkan akurasi dan mengurangi kerusakan jaringan. Ini juga dapat memungkinkan dokter untuk melatih pada pasien yang hanya ada dalam virtual reality sambil merasakan pemotongan dan jahitan yang nyata.

Jenis robot ini juga akan membantu dalam berbagai situasi, seperti mengekstrak orang dari bencana, menonaktifkan bom, atau memperbaiki instrumen pesawat luar angkasa tanpa mempersiapkan diri untuk berjalan di luar angkasa.

Peneliti telah mampu mengembangkan sarung tangan haptic dengan 120 aktuator mikrofluidik yang mendorong kulit pengguna dengan cara yang sama seperti objek yang diraih. Saat dipasang pada tangan robot antropomorfik canggih, ia dapat merasakan semuanya yang dapat dirasakan ujung jari orang, termasuk suhu, gaya, dan getaran.

5. Medis

Whole Hand Haptics | Kredit: Center for image analysis

Di bidang medis, antarmuka haptic digunakan untuk pelatihan prosedur invasif, seperti radiologi intervensi dan laparoskopi, serta untuk melatih siswa gigi.

Center for Image analysis telah bekerja di bidang ini selama lebih dari satu dekade: mereka telah mengembangkan sistem HASP yang menggabungkan visualisasi stereo dengan umbal balik haptic fidelitas tinggi untuk mengaktifkan pengujian preoperatif untuk memulihkan fragmen tulang.

Mereka juga telah merancang alat ukir haptic fleksibel, alat perataan haptic untuk asambly visual, dan whole hand haptics dengan tampilan 3D yang benar.

6. Virtual Reality (VR)

Jaket haptic NeoSensory

Teknologi haptik Virtual Reality menawarkan dimensi tambahan pada dunia buatan dengan memungkinkan pengguna merasakan lingkungan virtual melalui indera sentuh, selain persepsi audio visual.

Banyak perusahaan menghadirkan produk haptik yang menarik, seperti badan atau sarung haptic penuh, untuk menyajikan pengalaman immersif yang sebenarnya.

Disney, misalnya, membuat Force Jacket yang mensimulasikan pengalaman fisik bagi orang yang memakainya. Ini adalah jaket yang dikontrol perangkat lunak berat 5 pon dengan sistem klep yang mengembang dan mengecilkan 26 kompartemen udara. Jaket ini dirancang untuk digunakan di industri game dan hiburan.

Perusahaan lain bernama NeoSensory sedang mengembangkan jaket haptic yang memungkinkan pemakainya merasakan dinding yang mereka gosok, sentuhan avatar lain, pelukan, titik air, tembakan, dan bahkan ledakan.

Secara keseluruhan, masa depan teknologi haptic tidak terbatas pada teleoperasi dan simulator. Sebaliknya, ini terintegrasi ke dalam seluruh pengalaman manusia. Ini akan memungkinkan lebih dan lebih orang untuk mengalami hal-hal yang sebaliknya tidak akan pernah mereka alami.