В Сколтехе выступил профессор японского Университета электро-коммуникаций (University of Electro-Communications) Хироюки Кадзимото (Hiroyuki Kajimoto). В область его научных интересов входят системы типа «человек-машина», виртуальная реальность и, наконец, тактильные взаимодействия. Тема его доклада как раз касалась последних и звучала как «Haptic interaface from basics to applications“, что переводится на русский как «Тактильные интерфейсы: от основ до сфер применения».

В интервью профессор рассказал о тактильных исследованиях или «хаптике» (haptics) и о технологиях, которые появились в результате этих исследований.

Профессор, расскажите, что же такое хаптика и чем она занимается?

Слово «хаптика» произошло от греческого «haptikós», что в переводе на русский означает «осязаемый». Хаптика – это сфера, охватывающая все ощущения, которые человек получает через прикосновение. Это способность живых организмов включает в себя, например, осязание, то есть ощущение, возникающее при прикосновении кожи к чему-либо. В тоже время у нас есть такая особенность как восприятие веса – когда мы поднимаем тяжелые предметы, мы чувствуем их вес посредством мышц и костей. Все эти сложные ощущения, возникающие в нашем теле, относятся к хаптике. Это очень широкое понятие, которое включает в себя любые ощущения, относящиеся к прикосновению.

Вы занимаетесь исследованиями, посвященными тактильным интерфейсам, приведите примеры таких интерфейсов.

Я приведу два интересных примера. Первый из них касается использования смартфонов и планшетов и других аналогичных устройств. Когда мы прикасаемся к экранам этих гаджетов, мы чувствуем щелчок. Это ощущение – результат тактильных исследований. Это пример широкого использования хаптики в повседневной жизни.

Еще одним удачным примером служит виртуальная реальность, которая сейчас у всех на слуху. Когда мы используем шлем виртуальной реальности, мы видим окружающую нас среду в 3D, но не можем ее потрогать. Хаптика занимается этой проблемой и усиливает погружение в виртуальное пространство постедством передачи чувства осязания пользователю. Виртуальная реальность –одна из основных тем тактильных исследований и одна из основных сфер применения тактильных интерфейсов.

А какими исследованиями в этой области занимаетесь вы?

Я занимаюсь широким спектром исследований. Одной из обенностей моих исследований можно назвать то, что я занимаюсь тактильными ощущениями во всем теле. Многие работы по хаптике касаются изучения ощущений в кончиках пальцев, которые, безусловно, являются очень важной частью тела для таких исследований. В моей лаборатории мы пересматриваем этот подход в пользу интерфейсов, применимых для всего тела. Приведу пример, существует такой тактильный эффект на основе применения проволочной вешалки. Когда мы надеваем упругую вешалку на голову испытуемого – хоть это и может звучать странно – но его голова начинает вращаться посредством явления тактильной иллюзии (кроме оптических иллюзий существует и ряд тактильных). Такой эффект применим в медицине – его можно использовать при терапии заболеваний, при которых человек не может фиксировать голову.

Еще одним примером тактильных интерфейсов для всего тела служит наша разработка, в которой интерфейс связан с восприятием музыки. Мы создали душ, управляемый музыкой. Это усовершенствованное устройство для прослушивания музыки, которое дает возможность воспринимать музыку всем телом.

Также я занимаюсь исследованиями, связанными с применением электростимуляции в сенсорных дисплеях. Такие дисплеи называются электротактильными, разработки в этой области ведутся уже долгое время. Я пытался сделать такие дисплеи тонкими и доступными и использовать их для панелей с сенсорным управлением, телеуправления, и систем виртуальной реальности.

Каковы возможные сферы применения тактильных технологий?

Я уже назвал две возможные сферы. Это мобильные устройства и виртуальная реальность. Но, конечно, областей применения гораздо больше. Одна из них – это управление удаленной средой, так называемые технологии Телесуществования (телеприсутствия) впевые предложенные профессором Тачи из Тоийского Университета и Марвином Мински [1]. По сравнению с виртуальной реальностью, где все необходимое находится в компьютере, в системах телесуществования робот помещается в отдалении. Допустим, этот робот оснащен пальцами, который имеет определенную чувствительность, татильный интерфейс передает все ощущения оператору. Таким образом, когда мы управляем этим роботом, мы как бы находимся внутри него.

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Susumu_Tachi

[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Marvin_Minsky

Кроме того, хаптика применяется в медицине для развития мануальных навыков. Например, прежде чем приступить к настоящей операции, врач проводит виртуальную операцию. Это очень распространенная сфера применения тактильных исследований.

Также мы можем использовать такие технологии в образовательной практике, например, на занятиях по физике.

К тому же хаптика может найти применение и в коммуникативной сфере – сейчас мы в основном общаемся посредтвом устройств, передающих аудио и видео информацию, когда как тактильные исследования способны дать нам возможность получить ощущения как при физическом контакте.

Расскажите о технологиях, которые уже нашли применение в некоторых областях

Некоторые приборы с силовой обратной связью уже используются. Это, например, устройство PANToM компании Sensable, которые используется в системах компьютерного проектирования (CAD). Оно позволяет пользователю почувствовать виртуальные объекты, потрогать их. В медицине, как я уже сказал, хаптика активно используется в программах обучения и подготовки специалистов. Вибромоторы, установленные на мобильных устройствах, – яркий пример применения тактильных технологий в повседневной жизни.

Что вы считаете основным достижением в этой сфере?

Думаю, это применение хаптики в игровых устройствах виртуальной реальности. Тактильные технологии широко используются в этой сфере уже сейчас. К сожалению, устройства с применением таких технологий недешевы. Думаю, что следующий шаг – это создание доступных устройств, коммерциализация этой сферы.

 

Как вы считаете, возможно ли сотрудничество Университета электро-коммуникаций и Сколтеха?

Да, я думаю, оно очень вероятно. Я не занимаюсь вопросами международного сотрудничества, но уверен, что это так. У нас уже налажены контакты со специалистами Сколтеха, в том числе с профессором Дмитрием Тетерюковым, который занимается тактильными исследованиями и системами виртуальной реальности. Кроме того, области исследований моего университета и Сколтеха схожи – у нас тоже существуюют лаборатории технического проектирования, робототехники, новых материалов.