Pantallas hápticas

Soluciones de medición de vibración precisa para pantallas hápticas

Haptics, retroalimentación háptica y desarrollo y pruebas de pantallas

Con el éxito de los smartphones, la tecnología de pantalla táctil con retroalimentación háptica se ha generalizado. Los conceptos innovadores de interfaz de usuario van un paso más allá y utilizan la retroalimentación háptica o vibrotáctil para dotar a las pantallas táctiles de una sensación y una experiencia de usuario únicas. Los vibrómetros láser ofrecen soluciones de ensayo háptico sin contacto para la investigación, el desarrollo y el Control de calidad continuos de la retroalimentación háptica, las Pantallas hápticas y otros dispositivos hápticos basados en vibraciones, ultrasonidos u Ondas superficiales.

Aplicaciones y tecnologías hápticas habituales

La adopción de interfaces hápticas tanto en la electrónica de consumo como en las aplicaciones automovilísticas ha experimentado un rápido crecimiento, lo que también ha impulsado el desarrollo de tecnologías hápticas que incorporan capacidades novedosas, como la retroalimentación háptica localizada para dispositivos hápticos de superficie y la háptica en el aire. En el caso de la háptica de superficie, que es la más utilizada, la retroalimentación háptica se transmite a través de una superficie; por ejemplo, un botón virtual en una pantalla táctil que, al pulsarlo, genera una señal háptica en forma de vibración. El segundo campo, menos conocido, es el de la háptica en el aire, que genera sensaciones hápticas en el espacio libre y tiene el potencial de revolucionar la experiencia inmersiva en aplicaciones de realidad virtual. La mayoría de las tecnologías —tanto la háptica de superficie como la háptica en el aire— utilizan vibraciones mecánicas de baja frecuencia (movimiento vibrotáctil) o vibraciones ultrasónicas para generar directamente la retroalimentación háptica o transmitir energía desde el actuador hasta la ubicación deseada.

Haptica ultrasónica: esquema del actuador piezoeléctrico, ©Hap2U
Configuración de medición de un dispositivo háptico de clic con accionamiento manual y Vibrómetro láser que registra el movimiento de la superficie fuera del plano

Visualización de la háptica

La retroalimentación háptica debe cuantificarse y localizarse para verificar el rendimiento háptico y realizar la Validación de modelo de elementos finitos (FE) de los dispositivos hápticos. Para la caracterización de matrices de transductores hápticos y del campo sonoro en el aire —también conocida como Vibrometría refractiva—, utilice soluciones de medición de vibración sin contacto. Visualice las tecnologías de retroalimentación háptica pertinentes para una caracterización exhaustiva de sus dispositivos hápticos.

Los vibrómetros láser son instrumentos para ensayos hápticos sin contacto basados en la interferometría láser, de uso habitual en I+D y Control de calidad en todo tipo de sectores. Los vibrómetros láser son perfectos para ensayos hápticos que caracterizan con precisión la dinámica de los dispositivos hápticos. Al realizar mediciones sin contacto, evitan cualquier carga de masa sobre el extremo de la muestra, lo que permite captar el movimiento real y sin alteraciones de la muestra, así como la retroalimentación háptica. En el caso de las tecnologías hápticas basadas en ultrasonidos, los vibrómetros láser cubren fácilmente las frecuencias de funcionamiento típicas de decenas de kHz. El tamaño del punto láser, del orden de micras, proporciona una alta resolución espacial, lo que permite resolver longitudes de onda cortas de los campos de ondas ultrasónicas.

Resultados de las mediciones de las pruebas realizadas en la pantalla háptica mediante un Vibrómetro de escaneo láser
Configuración de medición y ensayo de una pantalla háptica con un Vibrómetro de escaneo láser 3D

¿Necesitas un servicio de visualización o medición del campo sonoro en el aire?

Los vibrómetros láser como solución para las pruebas hápticas

Tanto los datos de movimiento en 1D como en 3D, recopilados de forma no intrusiva mediante vibrómetros láser, describen con precisión los componentes vectoriales en el plano y fuera del plano, lo que permite una caracterización y visualización completas de la firma háptica en la fase de I+D. En las pruebas de producción, los vibrómetros láser de Polytec ayudan a garantizar la sensación háptica deseada de forma fiable y con precisión láser. Obsérvese la configuración de medición de un panel háptico montado verticalmente frente a un Vibrómetro de escaneo láser 3D y un segundo Vibrómetro montado sobre el panel háptico que capta el movimiento del Actor a través de una pequeña abertura en la carcasa como referencia de fase. Los datos de medición resultantes muestran las curvas temporales del punto de medición seleccionado en el panel háptico. Se muestran tres curvas temporales para las direcciones x, y y z de forma independiente.

Caracterización de la relación entre la amplitud y la fase de los actuadores piezoeléctricos de la matriz háptica

¿Por qué utilizar la retroalimentación háptica en tu interfaz hombre-máquina (HMI)?

La retroalimentación háptica permite a los usuarios comprender las funciones y los comandos mediante una señal táctil, lo que elimina la necesidad de mirar una pantalla o un panel de control. Esta retroalimentación háptica es generada por actuadores o transductores y actúa como portadora de información. Las tecnologías hápticas avanzadas también pueden reproducir la sensación de la textura física en las pantallas en tiempo real, creando experiencias profundas e inmersivas. Una de las empresas innovadoras en el campo del desarrollo de pantallas hápticas y del uso de la háptica para mejorar la experiencia del usuario y los paneles de control es Hap2U.

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