Publicação
Hardware reconfigurável para interface háptico
| Resumo: | A evolução tecnológica que se vive actualmente também se faz sentir no domínio das interfaces de utilizador, sendo de notar uma crescente preocupação na dimensão táctil destas interfaces. Haptic é uma terminologia utilizada para a interacção homem-máquina através da via sensorial do toque. Esta abrange, entre outros temas, a percepção, a concepção e até a comunicação por meio do toque. Nos próximos anos, com a maturação das tecnologias hápticas, prevê-se uma adopção generalizada por parte da indústria e a utilização desta tecnologia nos automóveis, na medicina ou em ambientes virtuais. O Embedded Systems Research Group (ESRG) da Universidade do Minho desenvolveu, como prova de conceito, um sistema háptico. Este consiste num conjunto de transdutores ultra-sónicos, controlados de forma precisa para criarem um ponto focal, em pleno ar, que é capaz de induzir uma sensação de toque ao utilizador. No entanto, esta tecnologia apresenta problemas que podem limitar a sua aceitação. A percepção do ponto focal é considerada ténue para determinadas aplicações e, para gerar o ponto focal, a tecnologia cria um campo acústico de elevada pressão sonora. Este último factor pode ser inclusivé um risco para a saúde humana, nomeadamente a nível auditivo. Os objetivos principais para a dissertação são o levantamento do estado da arte associado à perceção humana do toque provocado por um sistema ultra-sónico Mid-Air Haptic. É também realizada uma análise detalhada ao sistema existente de modo a proceder-se à sua otimização, tanto ao nível do protótipo existente, do modelo de simulação em MATLAB (optimizado e validado recorrendo a metrologia), como pela integração de novas funcionalidades na arquitectura interna do sistema. No global, o presente trabalho de investigação permitiu uma maior compreensão da tecnologia, estabelecendo um novo conjunto de oportunidades de desenvolvimento. De modo a reduzir o consumo de energia e a dissipação de calor nos transdutores, foram desenvolvidas estratégias de actuação do conjunto de transdutores. |
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| Autores principais: | Camelo, Abílio José Pinheiro |
| Assunto: | FPGA Mid-Air haptic Ultra-sons Ultrasound. |
| Ano: | 2020 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | português |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | A evolução tecnológica que se vive actualmente também se faz sentir no domínio das interfaces de utilizador, sendo de notar uma crescente preocupação na dimensão táctil destas interfaces. Haptic é uma terminologia utilizada para a interacção homem-máquina através da via sensorial do toque. Esta abrange, entre outros temas, a percepção, a concepção e até a comunicação por meio do toque. Nos próximos anos, com a maturação das tecnologias hápticas, prevê-se uma adopção generalizada por parte da indústria e a utilização desta tecnologia nos automóveis, na medicina ou em ambientes virtuais. O Embedded Systems Research Group (ESRG) da Universidade do Minho desenvolveu, como prova de conceito, um sistema háptico. Este consiste num conjunto de transdutores ultra-sónicos, controlados de forma precisa para criarem um ponto focal, em pleno ar, que é capaz de induzir uma sensação de toque ao utilizador. No entanto, esta tecnologia apresenta problemas que podem limitar a sua aceitação. A percepção do ponto focal é considerada ténue para determinadas aplicações e, para gerar o ponto focal, a tecnologia cria um campo acústico de elevada pressão sonora. Este último factor pode ser inclusivé um risco para a saúde humana, nomeadamente a nível auditivo. Os objetivos principais para a dissertação são o levantamento do estado da arte associado à perceção humana do toque provocado por um sistema ultra-sónico Mid-Air Haptic. É também realizada uma análise detalhada ao sistema existente de modo a proceder-se à sua otimização, tanto ao nível do protótipo existente, do modelo de simulação em MATLAB (optimizado e validado recorrendo a metrologia), como pela integração de novas funcionalidades na arquitectura interna do sistema. No global, o presente trabalho de investigação permitiu uma maior compreensão da tecnologia, estabelecendo um novo conjunto de oportunidades de desenvolvimento. De modo a reduzir o consumo de energia e a dissipação de calor nos transdutores, foram desenvolvidas estratégias de actuação do conjunto de transdutores. |
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