دستکش‌ هپتیک متا

با دستکش‌ هپتیک متا می‌توانید اشیاء را در جهان مجازی متاورس لمس کنید

یک رابط کاربری علمی تخیلی دیگر که ما را بیشتر به حس “حضور” در متاورس نزدیک می‌کند شاید همین دستکش‌ هپتیک متا باشد. پیش از این اخباری در مورد دستکش‌های VR که حس لمس را به صورت مجازی برایمان فراهم می‌کنند در اخبار و مجلات علمی منتشر شده بود و کاربردهای متعددی از جمله عمل‌های جراحی از راه دور و یا تعمیرات و مهندسی ماشین‌آلات، برای آن متصور شده بودند. اما اکنون که بحث متاورس به تیتر اول اخبار حوزه فناوری تبدیل شده است، استفاده از این دستکش‌های لمسی در جهت اهداف متاورس مطرح شده و دوربین‌های زیادی را به سمت خود معطوف ساخته است.

در حال حاضر اگر در جهان مجازی متا (متاورس) قدم بگذارید نمی‌توانید اشیا را لمس کنید، نمی‌توانید حس لمس سگ مجازی خود را درک کنید. اما در حال حاضر محققان در تلاش‌اند تا با پیشرفت دادن این دستکش‌های لامسه متا، به این هدف نزدیک‌تر شوند.

شرکت متا (فیسبوک سابق) به جهت تلاش‌های اخیر خود در زمینه واقعیت افزوده (AR) و واقعیت مجازی (VR) شناخته می‌شود؛ با این همه، هفت سال است که این کمپانی خیلی بی‌سر و صدا بر روی یکی از جاه‌طلبانه‌ترین پروژه‌های خود کار می‌کند؛ یک دستکش لامسه که حس‌هایی مانند گرفتن یک شی یا حرکت دست شما در امتداد یک سطح را القا می‌کند. در حالیکه متا هنوز اجازه نمی‌دهد این دستکش‌ها برای بازدید و بررسی منتقدان فناوری از آزمایشگاه‌های Reality Lab خارج شوند اما با این همه در هفته جاری برای اولین بار آن را به نمایش عموم گذاشت و ما اکنون می‌توانیم این دستگاه را در کنار سایر فناوری‌های پوشیدنی، به شکل قطعات یک پازل به عنوان آینده تعامل با VR و AR ببینیم. با یک توضیح ساده، دستکش اولیه هپتیک متا، دارای تقریباً 15 پد پلاستیکی بادی و رج‌دار است که هر کدام از آنها به عنوان یک محرک شناخته می‌شود. پدها طوری چیده شده‌اند که در امتداد کف دست، زیر انگشتان و نوک انگشتان کاربر قرار بگیرند. این دستکش به عنوان یک کنترلر VR نیز عمل می‌کند. در پشت آن نشانگرهای سفید کوچکی وجود دارد که به دوربین اجازه می‌دهد، نحوه حرکت انگشتان را در فضا ردیابی کند و حسگرهای داخلی نیز قرار دارند که نحوه خم شدن انگشتان کاربر را ثبت می‌کند.

دستکش‌ هپتیک متا

هنگامی که دستکش را می‌پوشید و وارد یک تجربه واقعیت مجازی (VR) یا واقعیت افزوده (AR) می‌شوید، یک سیستم کنترل پیچیده، سطح باد و تورم پدها را تنظیم می‌کند و روی قسمت‌های مختلف دست شما فشار ایجاد می‌کند. اگر یک شی مجازی را با نوک انگشتان خود لمس کنید، حس فشار آن شی به پوست خود را خواهید داشت. اگر یک آیتم مجازی را در دست بگیرید، محرک‌های انگشت سفت می‌شوند و حس مقاومت ایجاد می‌کنند. این حس‌ها در کنار نشانه‌های دیداری و صوتی برای ایجاد توهم لمس فیزیکی کار می‌کنند. این فناوری از حوزه نسبتاً جدید رباتیک نرم استفاده می‌کند و دریچه‌های هوایی کوچک را به جای موتورهای حجیم استفاده می‌کند. متا تقریباً از زمانی که استارت‌آپ Oculus VR را در سال 2014 خریداری کرد، روی آن کار کرده است و اولین نمونه خود را که تنها یک انگشت با یک محرک بوده است در سال 2015 توسعه داد تا به الان که به یک دستکش ختم شده است البته این مسیر هنوز در حال سپری شدن است.

یکی از اولین تجربیاتی که مایکل آبراش، رئیس Reality Labs، از استفاده‌ی این دستکش‌ها به یاد می‌آورد؛ نگاه کردن به صفحه واقعیت مجازی از داخل یک هدست VR بود در آن تصویر، یک محرک منفرد به همراه یک تصویر مجازی و صدای خشن مالش بشقاب سرامیکی فوق‌العاده قانع‌کننده بود و حس واقع گرایانه‌ای را القا می‌کرد. او می‌گوید: “من بشقاب را در صفحه دیدم، و انگشتم را روی بشقاب کشیدم، و صدا را شنیدم. آن صدای لمس در سراسر بشقاب و لرزشش را احساس کردم. من به شما اطمینان می‌دهم که انگشتم را بر روی یک بشقاب سرامیکی می‌کشیدم!” لمس شبیه‌سازی شده یک پدیده کاملاً جدید نیست. حتی ترکیب واقعیت مجازی با چیزی به سادگی ارتعاشات کنترلر نیز می‌تواند باعث شود که مردم، حس لمس شئی را دریافت کنند و هم‌اکنون بسیاری از شرکت‌ها نیز بر روی ابزارهای پوشیدنی کار کرده‌اند. این ابزارها یا دست‌های کاربران را ردیابی می‌کنند یا حس لمس را ارائه می‌دهند. برخی از آنها حتی حس دما را با حس لمس اشیا ادغام کرده‌اند که Reality Labs متا آن را در اولویت خود قرار نداده است.

ولی متا آماده است تا دستکش‌های هپتیک را به گونه‌ای به بازار عرضه کند که سایر شرکت‌های پیشرو در آن زمینه فعالیت ندارند. بسیاری از سازندگان دستکش‌های لامسه، این دستگاه‌ها را به صورت تخصصی، برای مؤسسات نظامی، شرکت‌های صنعتی یا تحقیقات دانشگاهی طراحی می‌کنند. در مقابل، کمپانی Meta قصد دارد سیستم غالب Quest VR را برای مصرف‌کنندگان عادی تولید کند و میلیاردها دلار برای ساختن یک “متاورس” که VR و AR را ادغام می‌کند، صرف کند. اگر متا بتواند یک دستکش لمسی راه اندازی کند و همچنین بتواند تضمین کند که این سیستم روی Quest VR کار می‌کند در آن صورت می‌توان انتظار داشت، توسعه‌دهندگان اپلیکشن‌‌ها برای تولید برنامه‌های این سیستم، وقت و هزینه صرف کنند. عقیده Reality Labs بر آن است که دستکش‌ها یکی از روش‌های کنترل‌کننده عینک‌ها و هدست‌های واقعیت مجازی در آینده هستند؛ به همین دلیل در کنار پیدا کردن راهی برای سبک‌تر کردن دستکش، برای رسیدن به این هدف نیز تلاش می‌کنند. برای سبک کردن دستکش راه‌های گوناگونی وجود دارد یکی از آنها استفاده از الکترومیوگرافی (EMG یا همان نوار عصب-عضله) است؛ به کمک EMG می‌توان سیگنال‌های عصبی که باعث پاسخگویی عضلات و تحرک آنها می‌شوند، دریافت کرد و آنها را به ورودی‌های دیجیتال ترجمه کرد. متا در سال 2019 شرکت مچ‌بند EMG CTRL-Labs را خریداری کرد و تیم EMG جدا از تیم طراحی لامسه کار می‌کند؛ اگرچه این دو فناوری به راحتی می‌توانند با یکدیگر همپوشانی داشته باشند.

دستکش‌ هپتیک متا

ابراش (برنامه‌نویس) با اشاره به اختراع ماوس و طراحی کامپیوتر رومیزی Alto در دهه 1970 که موجب تحولی در کاربری رایانه‌های فردی شده است، می‌گوید:” وقتی به [داگلاس] انگلبارت و برند زیراکس [نگاه می‌کنیم، متوجه می‌شویم] تنها آن زمان بوده است که با [نوآوری] نحوه تعامل ما با دنیای دیجیتال به طور اساسی تغییر کرده است. و اکنون عینک‌های AR مستلزم این تغییر هستند و [نحوه تعامل ما با دنیای دیجیتال پیرامونمان وارد مرحله جدیدی از تحول شود]. امروزه قرار نیست به همراه صفحه کلید و ماوس قدم بزنید. قرار نیست گوشی خود را برای تعامل با این دنیا از جیبتان بیرون بیاورید. برای برخی کارها، ممکن است فقط یک مچ‌بند ساده بخواهید. برای برخی دیگر، تنها لازم است برای برقراری ارتباط بیشتر، حس لامسه کامل‌تری داشته باشید.”

با این حال، هنوز موانع زیادی سد راه تولید دستکش‌های هپتیک شخصی وجود دارد. به عنوان مثال می‌توان گفت، تیم Reality Labs می‌خواهد تراکم محرک‌ها را بر روی دستکش، به‌طور چشمگیری افزایش دهد و ظرف چند سال آینده از ده‌ها به صدها یا حتی هزاران عدد در واحد سطح برسد. در حال حاضر، دستکش‌ها می‌توانند حس خطوط اشیاء را ارائه دهند، اما نمی‌توانند به طور دقیق بین سطوح تمایز قائل شوند در عوض به صدا و تصاویر مجازی متکی هستند. کاترین هیلی، یکی از مهندسان آزمایشگاه متا، می‌گوید: ” شما می‌توانید یک سگ را نوازش کنید، اما بافت موهای آن را حس نخواهید کرد شما برای اینکه بتوانید واقعاً حس بافت‌ها را دریافت کنید، به تراکم بالایی از محرک‌ها نیاز دارید، و این دستکش‌ها [فعلاً] این کار را نمی‌کنند.” متا ممکن است دقتی به اندازه درک بافت خز را در اولویت قرار ندهد، اما می‌خواهد به طور گسترده‌ برای تعداد بیشتری از کابران، درک لامسه مجازی را امکان‌پذیر کند. یا مثلاً می‌توان از ابعاد، اندازه و وزن این دستکش‌ها به عنوان یک نقطه منفی یاد کرد؛ هیلی می‌گوید این دستکش‌ها باید به اندازه‌ای سبک باشد که مردم با آنها احساس راحتی کنند؛ طوریکه به سادگی دنیای واقعی، بتوانند با دنیای مجازی نیز تعامل برقرار کنند و علاوه بر سبک بودن باید کاملاً بی‌سیم باشند، نه اینکه مثل الان به یک سری اتصالات محدودکننده متکی باشند. برای آنکه این داستان اندکی پیچیده‌تر شود باید به این موضوع هم اشاره کرد که اگر قرار باشد این دستکش‌ها برای کاربری همه مردم به بازار عرضه شوند؛ باید طراحان به مواردی همچون اندازه دست‌ها و انگشت‌های هر کاربر توجه کرده و برای هر دست متناسب با اندازه‌ و ابعادی که دارد، دستکش طراحی کنند. البته احتمال دارد این فرایند با پیشرفت فناوری‌هایی مثل بافندگی سه‌بعدی (که می‌تواند لباسی را با الگوبرداری از یک طرح دیجیتالی با اندازه سفارشی تولید کند) حل شود. بعد از حل این مسائل به سراغ چالش‌های روزمره‌تر و کاربردی‌تر می‌رویم؛ مثلاً اینکه این دستکش‌ها را باید چگونه بشوییم و یا اینکه برای تمیز کردن آنها راه‌ حل‌های جدیدی ارائه خواهد شد یا نه. در حال حاضر این دستگاه را با دقت و به کمک الکل تمیز می‌کنند. هیلی می‌گوید: “به طور کلی، ما انتظار داریم که دستکش‌ها قابل شستشو باشند. ما دوست داریم دستکشی بسازیم که قابل شستشو باشد. چگونه؟ هنوز نمی‌دانیم اما این بخشی از چشم انداز ماست.” اگر دستکش‌های هپتیک نیز تجاری شوند، مانند سایر ابزارهای پوشیدنی که اطلاعات بیومتریک را جمع‌آوری می‌کنند، برای آنها نیز با چالش‌های مربوط به حریم خصوصی و امنیتی مواجه خواهیم شد. آبراش استفاده از فناوری مچ‌بندهای EMG را با یک تایپ کردن ساده مقایسه می‌کند؛ شاید از خود بپرسید که تایپ کردن چگونه می‌تواند به حریم خصوصی افراد تعارض کند اما باید بدانید که الگوی تایپ می‌تواند تا حدودی از بروز بیماری‌هایی مثل پارکینسون پیش‌آگهی بدهد حال تصور کنید که یک فناوری پوشیدنی مثل دستکش‌های هپتیک می‌تواند به طور دقیق، حرکات فیزیکی افراد را به خوبی تحلیل و بررسی کند؛ بنابراین رهگیری شدن بخش زیادی از اطلاعات بیومتریک کاربران با استفاده از این دستکش‌ها میسر می‌شود. متا باید برای استفاده از این قبیل ابزارها، خط‌مشی‌هایی ایجاد کند تا بر میزان خروجی این داده‌ها از دستگاه و همچنین سطح دسترسی افراد شخص ثالث به آنها، نظارت کند.

در حال حاضر، تیم Reality Labs در تلاش است که بفهمد چه مقدار باید انتقال لامسه را برای این دستکش‌ها ارتقا بدهد تا کاملاً واقعی به نظر برسد. باید بدانید برای اینکه مغز ما توهم لمس را باور کند، هیچ متر و معیار دقیقی وجود ندارد در واقع باید گفت هیچ حد و مرزی نمی‌توان برای این حس مشخص کرد، نمی‌توان گفت یک محرک تا چه اندازه باید قوی و واقع‌گرایانه باشد تا کاملاً واقعی به نظر برسد. مانند آن است که بگویند میان اعداد 0 و 1 چند عدد وجود دارد؟! لامسه هم دقیقاً این چنین است، جزئیاتی که در لامسه وجود دارند تا بینهایت ادامه دارد. به بیان دیگر حس لمس بر خلاف حواس شنوایی و بینایی ما، دارای یک طیف است در حالیکه محرک‌های شنوایی یا بینایی در مقیاس‌های اولیه نسبتاً گسسته هستند یعنی فقط کافیست یک شئ را ببینیم یا نبینیم، صدایی را بشنویم یا نشنویم معمولاً حالت وسطی برای آنها قائل نمی‌شویم. ابراش می‌گوید: «یکی از حقایق جالبی که در مورد دستکش‌های لمسی وجود دارد این است که بدون شک نمی‌توانیم واقعیت را دقیقاً همانطور که هست، بازتولید کنیم، چرا که [محرک‌های آن] با محرک‌های سمعی و بصری متفاوت است. [در مقیاس‌های جزئی و ریزبینانه] یک صفحه نمایش فوق متراکم تقریباً از یک تصویر واقعی قابل تشخیص است و یک موج صوتی می‌تواند حس شنیدن صحبت‌های یک نفر را القا کند اما متا به طور واقع‌بینانه نمی‌تواند دستکشی بسازد که دست شما را از عبور از یک میز مجازی باز دارد. در عوض، باید نقطه‌ای را پیدا کند که در آن ناباوری را به حالت تعلیق درآورد و بدین صورت شما بپذیرید که میز آنجاست، حتی اگر از نظر عینی بیشتر شبیه ژله باشد تا چوب سخت! [در این صورت با ظهور متاورس] فیزیک جدیدی شکل می‌گیرد که در آن هیچ چیز در مقیاس بزرگ جامد نیست.”

و اما در مورد سگ؟ ابراش می‌گوید: “به نظر من این احتمال وجود دارد که اگر دستکش‌های هپتیک کار کنند، بتوانید یک سگ را نوازش کنید، اما این یک سگ مجازی خواهد بود و تجربه کمی متفاوت [با آن چیزی است که در واقعیت وجود دارد] ولی اساسا از نظر احساسی-تجربی واقعی به نظر می‌رسد.”

همچنین بخوانید:

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا