FlexTorque, FlexTensor, and HapticEye: Exoskeleton Haptic Interfaces for Augmented Interaction

Un texto escrito por Dzmitri Tsetserukou donde se puede encontrar lo siguiente:

                                                                                                                                                                 Introducción

La idea detrás de Flextorque es reproducir la estructura del músculo humano para un desempeño con destreza y la interacción segura con el ambiente en la vida diaria. Cada músculo genera un esfuerzo en la articulación que es el producto de su fuerza de contracción y el movimiento de la articulación del brazo para contrarrestar la fuerza de gravedad; así como las fuerzas de inercia y de contacto.

Haptic Interface FlexTorque

FlexTorque está hecho de dos motores en un sujetador, cinturones que funcionan como los tendones y los fijadores de los cinturones.

Presenta alta fidelidad en la sensación kinestética de acuerdo a las fuerzas que interactúan; no restringe la movilidad del brazo humano; tiene un diseño que se puede usar; es muy seguro para su operación; no requiere mucho espacio para almacenarse.

FlexTensor

Lo que prentendía era conseguir una retroalimentación realista usando un display simple y vestible. Presenta la fuerza externa que se resiste a la de los brazos humanos.

Guía HapticEye para CIEGOS

HapticEye es una interfaz robótica que ayuda a las personas sin vista a orientarse y navegar mientras explora los alrededores. Es un vínculo entre dos funciones humanas fundamentales: sentimientos activos y sensores.

Los ciegos pueden explorar el sentimiento del espacio que los rodea a través de un esfuerzo y la presión de la retroalimentación.

Lo que se espera de FlexTorque, FlexTensor y HapticEye es sean apoyo en las técnicas futuras de interacción en el campo de la robótica, la realidad virtual, los juegos aumentados, y tecnología asistente.

Comentarios

Me parece que este tipo de propuestas es muy interesante e innovadora. La forma de interactuar con la tecnología cambia una vez que su fin no sólo es proporcionar un servicio o ser un medio de comunicación; sino también cambiar los sentimientos y sensaciones de los seres humanos.

Imagino que en un futuro este tipo de interfaces que interactúan de una manera distinta con los usuarios, mezclándose con el mundo real y no sólo convirtiéndolo virtual sí será un nuevo paradigma.

En mi opinión este dispositivo que desarrolló el investigador Dzmitri Tsetserukou tiene su mayor aportación cuando se combina con la ayuda a los invidentes; esto es porque sentí un poco forzada la justificación del FlexTorque y el FlexTensor; en cambio al combinarse con HapticEye parece que encuentran su razón de ser y además funcionan con un motivo de ayuda a la sociedad.

References
[1] D, Tsetserukou, “FlexTorque, FlexTensor, and HapticEye: Exoskeleton Haptic Interfaces for Augmented Interaction,” Conference AH'11 , Marzo 2011.

Ahora les presento algunos videos de cómo funcionan estos dispositivos

Video 1 

Video 2

Interacción de interfaces. Escenarios

Para cuatro diferentes escenarios se proponen paradigmas de cómo se podría utilizar la computadora en cada caso.



Un ingeniero que está diseñando una pieza mecánica como entrada para un equipo industrial que habrá de producirla en serie.




Paradigma: La computadora como herramienta.


Un programa de diseño de piezas como Autocad, ProEngineer o SolidWorks es utilizado en este escenario para resolver el problema de crear una pieza que pueda ser manufacturada. Esta no debe tener errores debido a la producción masiva, por lo que es indispensable que el ingeniero genere el mejor diseño posible y lo pueda manipular a su gusto.


La interacción sería así:


1. El ingeniero abre el software que utiliza para diseñar.


2. Por medio de menús y botones decide cómo deberá verse la pieza.


3. La pantalla muestra la imagen de cómo se vería la pieza en la realidad.



Un cliente de una compañía de cable que desea contratar por teléfono un nuevo paquete de servicio.


Paradigma: Computadoras invisibles.


En este caso, creo que en el futuro podrá encontrarse el escenario en que mientras un cliente va manejando su automóvil en el tráfico se acuerda que quiere contratar un nuevo paquete de servicio. Tomando en cuenta esto, elegí el paradigma de computadoras invisibles porque mientras se encuentra manejando, el cliente puede dar la indicación a su auto que marque el número de la empresa y hacer la llamada.


La interacción en este caso sería:


1. El cliente mediante un comando de voz pide que se marque el número de la compañía.


2. La computadora que se encuentra en el auto marca el número. En este caso puede ser cualquier computadora en la casa, la oficina o un dispositivo móvil.


3. El cliente realiza la llamada.




Un turista que está recorriendo los sitios relacionados con el bicentenario en Puebla auxiliado por un dispositivo móvil.


Paradigma: La computadora como medio


Este tipo de interacción fue elegido basándose en que por medio del hipertexto puede buscar toda la información que quiere sobre el sitio turístico que está visitando; además de conseguir información sobre precios de hoteles, restaurantes, historia de los lugares que visita y más.


La interacción estaría formada por los siguientes pasos:


1. El turista realiza una búsqueda de información en el dispositivo móvil.

2. El dispositivo le proporciona lo que busca; además de enlaces a otros sitios que podrían ser de su interés.

3. El turista revisa los resultados que le proporcionó el dispositivo y si está interesado en la información relacionada sigue leyendo.



Un equipo de publicistas que se reúne diariamente para plantear y discutir propuestas de comerciales en radio y televisión.


Paradigma: La computadora como punto de reunión.


Este paradigma facilitaría el trabajo del grupo de publicistas porque no tendrían que estar físicamente en el mismo lugar para poder encontrarse y tener su reunión.

La interacción podría ser de la siguiente manera:

1. Cada miembro del grupo abre el software que utilizan para comunicarse.
2. La interfaz crea un sitio virtual donde se pueden ver los integrantes del equipo.
3. La comunicación se da al instante.

Reporte como sujeto de un estudio de usabilidad.

Descripción del software que se está evaluando.

¿Cuál considera que es el objetivo principal del software?

Se evaluó un software que facilita encontrar las redes de conocimiento para los investigadores. El objetivo principal del software que se utilizó es encontrar fácilmente a las personas que trabajan en ciertas áreas del conocimiento en diferentes países y facilitar su búsqueda. Les proporciona información sobre el país y la universidad en la que trabaja cada investigador dependiendo de la temática.

¿Cuáles son los elementos de la interfaz que se evaluaron? 

Se evaluó la rapidez con que responde el sistema, la facilidad con la que se puede usar y realizar las tareas, los colores utilizados para representar la información, el tamaño de la letra, si cumple con el objetivo para el cual fue diseñado.

Descripción del escenario en el estudio de usabilidad.

¿Cómo se preparó la antesala?

La antesala se preparó con una persona que explicó lo que sucedería durante la prueba, en una sala de espera con un ambiente tranquilo y relajado. Ahí se dieron a conocer los derechos que teníamos como usuarios, algunos comentarios sobre el software y se hizo la aclaración que se podía abandonar el estudio en el momento que se quisiera.

¿Cuáles formularios se llenaron antes de usar el software?

Se firmó la aceptación de que se recibió el reglamento y que se aceptaba ser parte del estudio de usabilidad. Además se llenó otro formato con nuestros datos como edad, carrera que se estudia y número de semestres en la universidad.

¿Cómo se preparó el lugar donde se usó el software evaluado?

Fue una computadora donde había lugar para dos personas, una computadora donde se encontraba abierto el software que se evaluaría, el cual se manejó con un mouse. Junto a la computadora se encontraba la persona que nos guiaría con las tareas. En la parte de atrás había un vidrio que permitía que se observara cómo usábamos el software y varias personas observando.

¿Cuantas personas participaron en el grupo que hizo el estudio? ¿Qué funciones desempeñaron?

Participó un facilitador que estuvo en la antesala para leernos nuestros derechos y explicarnos lo que sucedería. Después estuvo otra persona que nos ayudó a realizar las tareas, explicando cada pregunta y además nos ayudaba a aclarar ideas y nos motivaba a dar sugerencias y opinar libremente. También había personas observando el estudio desde afuera.

Comentarios sobre el estudio de la interfaz.

¿Se especificaron con claridad las tareas que se pidieron?

Las tareas fueron específicas y bien planteadas. En un principio el problema fue resolverlas, porque no conocía bien el diseño de la interfaz y una anotación en la pantalla sobre el uso de los puntos y los colores me habría ayudado a recordar; sin embargo, conforme se fue utilizando se hizo más sencillo su uso y me adapté a la forma en la que se debería usar.

¿Hubo mejoría en el uso de la interfaz conforme transcurrió el estudio? 

Después de las primeras tareas, donde nos familiarizamos con el diseño de la información fue más fácil; para la última tarea ya teníamos una idea más clara de qué botones seleccionar y qué puntos en la pantalla debíamos buscar para conocer la información que necesitábamos.

¿Qué función tiene el facilitador? ¿Podrían realizarse las mismas actividades siguiendo la hoja de tareas que se proporcionó al inicio del uso de la interfaz?

Su función es ayudar a realizar las tareas y dar una guía que sea más específica de lo que se tiene que realizar. Además motiva a opinar sobre la interfaz y hacer todos los comentarios que vayan surgiendo. Posiblemente no sería lo mismo realizar todas las tareas sin un facilitador, porque nos iba apoyando con la lectura de las tareas.

¿Hubo suficiente tiempo y oportunidades para opinar sobre la interfaz?

Sí, hubo suficiente tiempo, se nos permitió hacer las tareas a nuestro propio ritmo y después de eso siempre nos solicitaban nuestra opinión sobre lo que acabábamos de realizar. En algunas ocasiones se nos solicitaba que no invirtiéramos mucho tiempo en la escritura de las respuestas a las tareas como tal, en lugar de eso escribir mejor una opinión o sugerencia.

¿Tiene alguna ventaja o desventaja que más de un usuario participe como sujetos simultáneamente?

La ventaja podría ser que entre los dos tomamos las decisiones sobre cómo resolver las tareas y qué se necesitaba hacer.

La desventaja podría ser que el tiempo de respuesta sería diferente si solo contestara una persona, o que las opiniones sean influenciadas por la otra persona.

Comentarios sobre los formularios y cuestionarios aplicados antes, durante y después del estudio.

 ¿Cuál puede ser la utilidad de cada uno de los cuestionarios?

El cuestionario de las tareas tiene la utilidad de guiar al usuario por todas las funciones que puede realizar el software, requería información específica sobre los datos que proporcionaba la interfaz.

La siguiente encuesta es para evaluar de manera específica cómo funciona cada aspecto del software, proporción a los que realizan el estudio estadísticas más precisas sobre algunos funcionamientos o características del programa..

¿Qué tipo de preguntas incluyeron cada uno de los cuestionarios?

El de las tareas presentó varias preguntas sobre información que proporciona el software y estaba diseñado para ir incrementando el nivel de complejidad de las tareas.

El siguiente era una encuesta que se respondía con una escala y eran preguntas cerradas al principio y en la segunda parte abiertas para proporcionar una opinión, como mencioné antes primero fue una encuesta cuantitativa y después cualitativa.

¿Permitieron los formularios y cuestionarios expresar todas las observaciones y sugerencias que surgieron en el estudio?

Sí, fue fácil proporcionar una opinión respondiendo esas preguntas pues eran una guía clara de la información que solicitaban los investigadores; sin embargo, también daban la libertad de opinar sobre cosas que pudieron no estar incluidas.

Impresiones al ser observado como usuario objeto del estudio.

¿Estuviste consciente de que estabas siendo observado durante el estudio? 

Al principio estuve consciente que estaba siendo observada y me pareció un poco intimidante la cámara. Después me acostumbré a ello y ya no lo pensé porque me concentré más en las tareas que se debían realizar.

¿Consideras que tu desempeño sería diferente en un contexto sin observadores?

Posiblemente sí sería diferente, porque al ser observada me puse un poco nerviosa y mis respuestas no eran tan ágiles al principio; sin embargo durante el estudio no hubo indicios que hubiera alguien observando, lo que facilitó que lo olvidara.

¿Hubo alguna etapa o actividad que resultara intimidante?

Empezar fue lo más difícil y antes de relacionar que las columnas y las filas tenían que ver con las etiquetas a los lados, las tareas eran complicadas. Después de eso fue más cómodo resolver cada tarea y no hubo tanta presión.

¿En algún momento pareció que se evaluaba al usuario en lugar de la interfaz?

En ningún momento sentí que nos estuvieran evaluando a nosotros en vez de la interfaz, siempre me pareció que estábamos probando cómo funcionaba el programa y comentando las cosas buenas y malas que tenía.

Comentarios y sugerencias generales acerca de la realización del estudio de usabilidad.

Este estudio de usabilidad me pareció muy profesional, que se dedicó mucha atención a crear el ambiente adecuado y el mobiliario y  el equipo fueron apropiados para hacer las cosas adecuadamente.

Aportaciones de Vannevar Bush al estudio de IHC

Durante la época de la Segunda Guerra Mundial, en Estados Unidos vivió Vannevar Bush, un ingeniero egresado de Tufts College donde recibió el grado de maestría en ciencias. Tiempo después también estudió en el Massachusetts Institute of Technology y en Harvard, donde realizó su doctorado en ingeniería.

            Nació el 11 de marzo de 1890 en Everett, Massachusetts. Su trayectoria incluye trabajo en General Electric en el departamento de pruebas, realizando auditorías en la naval de Estados Unidos, profesor en Tufts College y en el MIT, además de varias publicaciones entre las que se pueden destacar Science: The Endless Frontier, Modern Arms and Free Men: A Discussion of the Role of Science in Preserving Democracy, Principles of Electrical Engineering y As we may think; en esta última publicación presenta el Memex (Memory Extended).

            Vannevar Bush, fue un ingeniero que dedicó mucho tiempo a la investigación y el desarrollo de nuevos artefactos, también realizó consultorías a la milicia estadounidense. Cuando comenzó a trabajar en el MIT surgió su interés por las computadoras. Desarrolló series de computadoras electromecánicas, entre ellas se encuentra el analizador diferencial Rockefeller, que se usó para analizar las estadísticas de balística y sistemas de control de fuego en la Segunda Guerra Mundial.

            Este ingeniero que prefería las aplicaciones prácticas de la ciencia, como mencioné previamente, escribió un artículo llamado As we may think para la revista Atlantic Monthly. En este texto se puede conocer la visión a futuro que tenía Bush sobre la tecnología y el análisis que hace de la realidad de ese momento.

            La gran aportación que hace al campo de IHC es la idea de Memex, el cual es la primera forma de hipertexto y una idea del Internet. El hipertexto es el concepto que describe la forma de buscar información dentro de un texto, haciendo asociaciones. Bush realizó reflexiones sobre cómo pensamos al buscar información y descubrió que no se usan índices sino creando asociaciones mentales entre los conceptos encontrados.

            Esta máquina con forma de escritorio que funcionaría mostrando una pantalla donde se desplegaría el texto buscado con un sistema de botones y una palanca. Este dispositivo cambiaría la percepción de cómo interactúan las personas con las computadoras,

            En mi opinión el ingeniero Vannevar Bush, además de ser un científico dedicado a crear cosas nuevas, tenía una buena capacidad de análisis pues podía conjuntar diferentes aspectos de la realidad. Estas habilidades posibilitaron que sus ideas fueran aceptadas porque resolvían necesidades.

            Su aportación a ICH, el Memex, parece ser el resultado de una verdadera observación de los seres humanos en la investigación científica. La búsqueda de datos hasta el momento se realizaba en libros que se acomodaban mediante un determinado índice. Su análisis lo llevó a descubrir qué sería más útil para las personas que buscaban la información.

            Además de la generación del hipertexto, la idea que tuvo de crear una máquina como Memex me parece interesante porque surgió a partir de una necesidad identificada, que a mi parecer es un aspecto altamente importante para la disciplina de IHC. Si bien la creación de sistemas es primordial para el avance tecnológico, es también esencial que se hagan basados en una necesidad humana pues su objetivo debería ser resolver la vida y facilitarla.

            Es por esto que la historia del ingeniero Vannevar Bush debe tomarse también como un ejemplo al momento de realizar un sistema innovador. Es decir, se deben tomar en cuenta los aspectos humanos como necesidades, forma de pensar y manera de actuar.

Bibliografía

Bush, Vannevar (1945). As we may think. Recuperado el 13 de enero de 2011 en http://www.ps.uni-saarland.de/~duchier/pub/vbush/vbush.txt

Molnar, Nick (2008).  Vannevar Bush IEEE: Global History Network. Recuperado el 13 de enero de 2011 en http://www.ieeeghn.org/wiki/index.php/Vannevar_Bush

Wiesner, Jerome (1979). Vannevar Bush. [En línea] National Academy of Sciences. Recuperado el 13 de enero de 2011 en www.nap.edu/html/biomems/vbush.pdf