Новое тактильное устройство передает эмоции от человеческого прикосновения с точностью почти 80%
С распространением варианта коронавируса «Омикрон» не все могут или хотят путешествовать на зимних каникулах. Но что, если виртуальное прикосновение может дать вам уверенность в том, что вы не одиноки?
В инженерной школе Витерби Университета Южной Калифорнии (USC) компьютерный ученый и робототехник Хизер Калбертсон изучает различные методы имитации прикосновения. В рамках нового проекта Калбертсон как старший автор этого исследования вместе с учеными из Стэнфорда хотела выяснить, могут ли два компаньона (платонические или романтические) общаться и выражать заботу и эмоции удаленно.
Люди воспринимают истинные намерения партнера через личное прикосновение примерно в 57% случаев. При взаимодействии с устройством, имитирующим человеческое прикосновение, респонденты могли различать намерение прикосновения в 45% случаев. Таким образом, устройства в этом исследовании, по-видимому, работают примерно с 79% точности воспринимаемого человеческого прикосновения.
«Наше осязание уникально. На самом деле у людей есть «язык прикосновений», — рассказала Калбертсон, доцент WiSE Gabilan и доцент кафедры компьютерных наук, аэрокосмической и механической инженерии в USC. Таким образом, по ее словам, создание виртуального прикосновения, которое люди могут направлять своим близким, довольно сложный процесс — у нас не только есть различия в уровне комфорта при общении и уровне «обидчивости», но и у разных людей может быть особый способ передачи различных эмоций, таких как симпатия, любовь или грусть.
Перед исследователями стояла задача создать алгоритм, который мог бы быть достаточно гибким, чтобы включать многие аспекты прикосновения. Их исследование, которое опубликовано в предварительном издании в IEEE Transactions on Haptics, было выполнено в два этапа.
Во-первых, был создан новый набор данных о взаимодействиях людей через социальные контакты путем фиксации местоположения и силы прикосновений, когда участники передавали различные эмоции своим партнерам посредством прикосновения. После создания этого набора данных исследователи классифицировали эти жесты как выражение внимания, благодарности, счастья, успокоения, печали или любви, чтобы создать библиотеку заранее записанных сигналов.
Затем эти сигналы переводились в тактильные пиксели (таксели), которые могли передавать эмоции второй группе участников через носимую тактильную повязку, включающую в себя приводы катушек с восемью точками касания.
Всего был зафиксирован 661 жест касания. Примерно в 45% случаев люди, носившие повязку, были способны понять предполагаемые эмоции, передаваемые с помощью удаленного прикосновения (по сравнению с 57% случаев личного прикосновения). Исследование доказывает, что социальное значение и выражение, передаваемое через личное общение, может передаваться и удаленно.
«Во время социальных взаимодействий люди используют слуховые, визуальные и тактильные сигналы, чтобы передать свои мысли, эмоции и намерения. Из-за веса, энергии и других ограничений аппаратного обеспечения сложно создавать устройства, полностью отражающие сложность человеческого прикосновения. Здесь мы исследуем, достаточно ли разреженного представления человеческого прикосновения для передачи сигналов социального прикосновения», — говорится в исследовании.
Следующим шагом исследователей будет настройка алгоритмов для создания более тонкого ощущения виртуального прикосновения для повышения точности.
«Хотя физическое разделение, вызванное пандемией коронавируса, уменьшается, наши семьи и друзья по-прежнему разбросаны по стране и миру из-за того, что наши сообщества становятся все более глобальными. Такие инструменты позволили бы людям протянуть руку и коснуться своих близких независимо от физического расстояния, уменьшая изоляцию и сближая нас»
«Используя это носимое устройство с низким разрешением и малым усилием, мы обнаружили, что пользователи могут различать предполагаемое социальное значение и сравнивать производительность с результатами, основанными на прямом человеческом прикосновении. Поскольку онлайн-общение становится все более распространенным, такие системы для передачи тактильных сигналов могут позволить улучшить дистанционное общение и чуткое удаленное взаимодействие двух людей», — сообщили исследователи.
Лаборатория тактильной робототехники и виртуального взаимодействия (HaRVI) исследует, как люди взаимодействуют с нашим миром, роботами и технологиями посредством прикосновений. Цель исследования — создать естественные и интуитивно понятные взаимодействия, которые реалистично имитируют ощущения прикосновения, возникающие во время взаимодействия с физическим миром.
Исследователи разрабатывают новое тактильное оборудование и алгоритмы рендеринга, чтобы повысить удобство использования технологий, социальную взаимосвязь людей, способность выполнять определенные задачи и погрузиться в виртуальную реальность. Исследование сосредоточено на интеграции человеческого восприятия на всех этапах процесса проектирования.
