Uma interface háptica é capaz de interagir e comunicar pela via sensorial do toque com o utilizador, proporcionando sensações tácteis. Este tipo de interface apresenta uma grande relevância no panorama actual, em que o desenvolvimento de produtos electrónicos tem um grande enfoque na experiência do utilizador. As capacidades desta tecnologia motivam um grande número de aplicações na indústria em geral como é o caso do ramo automóvel, médico e da indústria do entretenimento e do gaming, de realçar o sector da realidade virtual.A incorporação de uma interface háptica num sistema que possua um qualquer tipo de interacção com um utilizador apresenta grandes vantagens em qualquer uma destas indústrias. Veja-se o exemplo, cada vez mais recorrente, das interfaces por gestos, em que os movimentos corporais do utilizador são reconhecidos e interpretados de forma autónoma, sejam estes movimentos das mãos ou expressões faciais, muitos destes movimentos podem ser quase imperceptíveis. Caso o sistema com o qual há a interacção emitir um feedback háptico ou auditivo em consonância com a acção realizada, ao invés de um feedback visual, o utilizador terá uma maior facilidade em constatar que a sua acção foi bem interpretada [1]. No contexto da condução de veículos, a existência do feedback háptico permite evitar que a atenção do condutor seja desviada do principal foco que é o ambiente externo ao veículo aquando da utilização dos diversos sistemas disponibilizados no interior do veículo, desde os sistemas de infoentretenimento, ao sistema de controlo do ar acondicionado,o que aconteceria se o feedback disponibilizado fosse visual. Em contextosmédicos e hospitalares, a utilização de sistemas que geram vários tipos de feedback promovem uma maior universalidade dos sistemas bem como a higiene destes locais.Ajudará não só na inclusão dos utentes em equipamentos como elevadores, como na diminuição da transmissão de doenças contagiosas.No ramo do entretenimento e da realidade virtual, sector com elevado crescimento no contexto global, o desenvolvimento de interfaces sensoriais é uma constante na evolução destes sistemas, veja-se a evolução verificada desde os primórdios do cinema mudo ao cenário actual da indústria cinematográfica, em que já mimetizam aromas do filme em exibição ou movimentos de uma travagem repentina numa perseguição automóvel. O próximo passo neste contexto é possibilitar estímulos hápticos com maior resolução espacial, permitindo sensações pormenorizadas da textura de superfícies, tornando a experiência o mais imersiva e real possível, não colocando de parte em certos contextos, como a realidade virtual, o dinamismo da utilização. Além de todas estas aplicações, o principal factor motivador para a escolha desta dissertação é o carácter inovador e potencial do Mid-Air Haptic, já que a possibilidade de sentir algo que não é visível e se encontra suspenso no ar, é por si só uma sensação surpreendente.
O objectivo desta dissertação é desenvolver uma interface háptica Mid-Airbaseada em Hardware Reconfigurável. Os principais objectivos da dissertação são:
Análise e Optimização do modelo de simulação já implementado em Matlab; Optimização do sistema embebido baseado em hardware reconfigurável que implementa o controlo háptico; Integração de sensores de movimento no sistema; Implementação de monitorização da temperatura de funcionamento.
Tarefas
1. Especificação dos requisitos de desenvolvimento
• Levantamento do estado da arte associada à percepção de toquerecorrendo a ultrassons;
• Estudo das soluções existentes;
• Estudo de potenciais riscos associados à intensidade sonora emitida pelo novo sistema;
2. Análise do Sistema
• Análise e Optimização do modelo de simulação implementado em Matlab;
• Análise do hardware existente
3. Desenho do sistema
• Optimização do sistema embebido que implementa o controlo háptico;
4. Implementação
• Integração de sensores de movimento no sistema;
• Implementação de monitorização de temperatura de funcionamento;
5. Validação do sistema
• Análise global do sistema
• Análise do desempenho térmico do sistema
6. Escrita da Dissertação