Нове тактильне пристрій передає емоції від людського дотику з точністю майже 80%
Через поширення варіанту коронавірусу «Омікрон» не всі можуть або хочуть подорожувати на зимових канікулах. Але що, якщо віртуальний дотик може дати вам впевненість у тому, що ви не самотні?
В інженерній школі Вітербі Університету Південної Каліфорнії (USC) комп'ютерна вчена та робототехніка Гізер Калбертсон вивчає різні методи імітації дотику. У межах нового проєкту Калбертсон як старша авторка цього дослідження разом з вченими зі Стенфорда хотіла з'ясувати, чи можуть два компаньйони (платонічні або романтичні) спілкуватися і виражати турботу та емоції віддалено.
Люди сприймають справжні наміри партнера через особистий дотик приблизно у 57% випадків. Під час взаємодії з пристроєм, що імітує людський дотик, респонденти могли розрізняти намір дотику у 45% випадків. Таким чином, пристрої в цьому дослідженні, схоже, працюють приблизно з 79% точністю сприйманого людського дотику.
«Наше відчуття дотику унікальне. Насправді у людей є «мова дотиків», — розповіла Калбертсон, доцентка WiSE Gabilan і доцентка кафедри комп'ютерних наук, аерокосмічної та механічної інженерії в USC. Таким чином, за її словами, створення віртуального дотику, який люди можуть спрямовувати своїм близьким, є досить складним процесом — у нас не лише є відмінності в рівні комфорту спілкування та рівні «образливості», а й у різних людей може бути особливий спосіб передачі різних емоцій, таких як симпатія, любов або смуток.
Перед дослідниками стояло завдання створити алгоритм, який міг би бути достатньо гнучким, щоб охоплювати багато аспектів дотику. Їхнє дослідження, опубліковане у попередньому виданні в IEEE Transactions on Haptics, було виконано у два етапи.
По-перше, було створено новий набір даних про взаємодії людей через соціальні контакти шляхом фіксації місцезнаходження та сили дотиків, коли учасники передавали різні емоції своїм партнерам за допомогою дотику. Після створення цього набору даних дослідники класифікували ці жести як вияв уваги, вдячності, щастя, заспокоєння, смутку або любові, щоб створити бібліотеку заздалегідь записаних сигналів.
Потім ці сигнали перетворювалися на тактильні пікселі (таксели), які могли передавати емоції другій групі учасників через носиму тактильну пов'язку, що містить приводи котушок з восьмьма точками дотику.
Загалом було зафіксовано 661 жест дотику. Приблизно у 45% випадків люди, які носили пов'язку, змогли зрозуміти передбачувані емоції, що передавалися за допомогою віддаленого дотику (порівняно з 57% випадків особистого дотику). Дослідження доводить, що соціальне значення і вираження, яке передається через особисте спілкування, може передаватися й віддалено.
«Під час соціальних взаємодій люди використовують слухові, візуальні та тактильні сигнали, щоб передати свої думки, емоції та наміри. Через вагу, енергоспоживання та інші обмеження апаратного забезпечення складно створювати пристрої, які повністю відтворюють складність людського дотику. Тут ми досліджуємо, чи достатньо розрідженого представлення людського дотику для передачі сигналів соціального дотику», — йдеться в дослідженні.
Наступним кроком дослідників буде налаштування алгоритмів для створення тоншого відчуття віртуального дотику з метою підвищення точності.
«Хоча фізична відстань, спричинена пандемією коронавірусу, зменшується, наші родини та друзі все ще розкидані по країні та світу, адже наші спільноти стають дедалі глобальнішими. Такі інструменти дозволили б людям простягнути руку і доторкнутися до своїх близьких незалежно від фізичної відстані, зменшуючи ізоляцію і наближаючи нас одне до одного»
«Використовуючи цей носимий пристрій з низькою роздільною здатністю і малим зусиллям, ми виявили, що користувачі можуть розрізняти передбачуване соціальне значення і порівнювати продуктивність з результатами, заснованими на прямому людському дотику. Оскільки онлайн-спілкування стає дедалі поширенішим, такі системи передачі тактильних сигналів можуть дозволити покращити дистанційне спілкування та чуйну віддалену взаємодію двох людей», — повідомили дослідники.
Лабораторія тактильної робототехніки та віртуальної взаємодії (HaRVI) досліджує, як люди взаємодіють зі світом, роботами і технологіями за допомогою дотику. Мета дослідження — створити природні та інтуїтивно зрозумілі взаємодії, які реалістично імітують відчуття дотику, що виникають під час взаємодії з фізичним світом.
Дослідники розробляють нове тактильне обладнання та алгоритми рендерингу, щоб покращити зручність використання технологій, соціальний зв'язок людей, здатність виконувати певні завдання та занурення у віртуальну реальність. Дослідження зосереджено на інтеграції людського сприйняття на всіх етапах процесу проєктування.
