Кіріспе
Адам мен компьютер арасындағы байланыс үшін енгізу құрылғысы Қылқанды қолғап (оларды дата қолғап немесе кибер қолғап деп те атайды) - қолғап сияқты киілетін адам мен компьютер арасындағы байланыс үшін енгізу құрылғысы. Әр түрлі сенсорлық технологиялар саусақтардың бүгілуі сияқты физикалық деректерді түсіру үшін қолданылады. Көбінесе қолғаптың жалпы орналасуы / айналу деректерін алу үшін магниттік бақылау құрылғысы немесе инерциялық бақылау құрылғысы сияқты қозғалыс трекері бекітіледі. Бұл қимылдар қолғаппен бірге келетін бағдарламалық жасақтама арқылы түсіндіріледі, сондықтан кез келген қимылдың әр түрлі мәні бар. Кейін ым-ишараларды ым тілін немесе басқа да символикалық функцияларды тану сияқты пайдалы ақпаратқа жіктеуге болады. Қымбат, жоғары сапалы сымдық қолғаптар да сенсорлық әсерді қамтамасыз етеді, бұл сенсорлық сезімді симуляциялау. Бұл сымдық қолғапты шығару құрылғысы ретінде пайдалануға мүмкіндік береді. Әдетте сымдық қолғаптар өте қымбатқа түседі, саусақ иілу сенсорлары мен бақылау құрылғысы бөлек сатып алынады. Сымдық қолғаптар жиі виртуалды шындық ортасында және роботтардың адам қолы қозғалысын еліктеуі үшін қолданылады.
A wired glove (also called a dataglove or cyberglove) is an input device for human–computer interaction worn like a glove. Various sensor technologies are used to capture physical data such as bending of fingers. Often a motion tracker, such as a magnetic tracking device or inertial tracking device, is attached to capture the global position/rotation data of the glove. These movements are then interpreted by the software that accompanies the glove, so any one movement can mean any number of things. Gestures can then be categorized into useful information, such as to recognize sign language or other symbolic functions. Expensive high end wired gloves can also provide haptic feedback, which is a simulation of the sense of touch. This allows a wired glove to also be used as an output device. Traditionally, wired gloves have only been available at a huge cost, with the finger bend sensors and the tracking device having to be bought separately. Wired gloves are often used in virtual reality environments and to mimic human hand movement by robots.
Тарих
1977 жылы Electronic Visualization Laboratory компаниясы жасаған Sayre қолғап - алғашқы сымдық қолғап. 1982 жылы Томас Г. Циммерман саусақтың иілуін өлшеуге арналған қолғапқа орнатылған оптикалық иілу сенсоры туралы патент (АҚШ патенті 4542291) берді. Циммерман Джарон Ланьермен жұмыс істеді, ол ультрадыбыстық және магниттік қол ұсталуын бақылау технологиясын біріктіріп, Power Glove және Data Glove-ді жасады (АҚШ патенті 4988981, 1989 жылы берілген). Деректер қолғапшасында қолданылатын оптикалық иілгіш сенсорды Юнг Л. Харвилл ойлап тапты. Ол саусақтың буыны маңындағы талшықты сызып, оны бүгілуге жергілікті сезгіш етеді. 1987 жылы үй пайдаланушылары үшін қолға арналған алғашқы сымдық қолғаптардың бірі Nintendo Power Glove болды. Бұл Nintendo Entertainment System үшін ойын қолғап ретінде жасалған. Оның бастапқы трактері мен саусақ иілу сенсорлары, сонымен қатар артында батырмалары бар. PowerGlove-дағы резистивті сенсорларды хоббистер де өздерінің деректер қолғаптарын жасау үшін қолданды. Мұнан кейін 1990 жылы Virtual Technologies, Inc. жасаған CyberGlove пайда болды. Виртуалды технологиялар 2000 жылдың қыркүйегінде Immersion Corporation компаниясына сатып алынды. 2009 жылы CyberGlove өнімдер желісін Immersion Corporation сатып алды және CyberGlove Systems LLC жаңа компаниясы CyberGlove-ді әзірлеуді, өндіруді және сатуды қолға алды. CyberGlove-дан басқа, Immersion Corp тағы үш басқа деректер қолғап өнімдерін әзірледі: CyberTouch, ол қолғаптың әрбір жеке саусағын виртуалды шындықта бір нәрсеге қол тигізгенде дірілдетеді; CyberGrasp, ол қатты және қоңыржай заттардың сығуын және қоңыржайлығын симуляциялайды; және CyberForce құрылғысы, ол жоғарыда айтылғандардың бәрін жасайды және пайдаланушының бүкіл қолының нақты қозғалысын өлшереді. 2002 жылы Essential Reality компаниясы P5 қолғаптарын шығарды (Жохатан Кларк пен Ли Бойд жасаған аппараттар). Қалыпты қолданбаларда ол екі өлшемді тышқан ретінде жұмыс істеді және оған "3D" қолдау көрсету үшін бірнеше компьютерлік ойындар арнайы бейімделген. P5 қолғап Microsoft Windows XP және классикалық Mac OS-мен үйлесімді. Linux үшін ресми емес драйверлер де бар. Ол гаджет және ойын журналдарынан оң пікірлер алса да, үйлесімді бағдарламалық қамтамасыз етудің жоқтығы және басқа да мәселелер оны жаңалық ретінде қалдырды. Содан бері оны шығару тоқтатылды. P5 қолғаптан кейін 5th Glove, Fifth Dimension Technologies компаниясы сатылған деректер қолғап және флексорлық сызық жиынтығы (5th Glove DFK) болды. Құрамында қол мен қол қозғалысын бақылау үшін икемді оптикалық иілу сенсорлары бар. Қолғап 5DT ультрадыбыстық бақылау жүйесімен, 5DT бас және 5DT қол бақылауымен бірге пайдаланылуы мүмкін, олар бірліктің хабар таратушысынан екі метр қашықтықтағы қозғалысты бақылай алады. Ең толық коммерциялық шешімдердің қымбаттауына алаңдаушылық білдірген Pamplona және басқалар. жаңа енгізу құрылғысын ұсыну: суретке негізделген деректер қолғап (IBDG). Қолға камераны, әр саусаққа визуалды маркерді бекітіп, компьютерлік көру әдістерін қолданады. Олар ұштарының ұштарына қатысты мәліметтерді жинап алған соң, әр саусақ буынының орнын бағалау үшін кері кинематикалық әдістерді қолданады және пайдаланушының саусақтарының қимылдарын виртуалды әлемде қайта жасайды. Қозғалыс трекерін қосу арқылы пайдаланушының қолындағы қимыл-қозғалыс, ығысу, айналу және XYZ аударуларын картаға түсіріп, пайдаланушының қолымен орындалатын барлық ым-ишаралар мен ұстанымдарды арзан құрылғыда қайта құруға болады. Инерциялық, оптикалық және магниттік технологияларға заманауи балама - созылу датчиктерін пайдалану. Жаңа Зеландиялық StretchSense компаниясы MoCap Pro деп аталатын қозғалыс түсіру қолғаптарын әзірледі. Стреч сенсорлары - силикондi икемдi конденсаторлар, олар созылу, иiлу, қию және қысымның өзгеруiн өлшейдi. Кейін деректерді виртуалды кейіпкердің қолын анимациялау үшін Unreal Engine, Unity және Maya сияқты бағдарламалық платформаларға ағынды түрде жіберуге болады.
Баламалар
Қылқаламды қолғаптарға балама ретінде камера мен компьютерлік көруді қолдану арқылы 3D-дегі қол ұстанымы мен траекториясын бақылауға болады.
Танымал мәдениет
"Minority Report" фильмінің адаптациясы пернетақтасыз қолғаптарды пайдаланып, болашақ компьютерлерді перифериялық құрылғылар сияқты басқарады. Mattel Power Glove Nintendo өнімдерін орналастыру фильмі The Wizard-да көрнекті болды, оны қарсылас Лукас Бартон (Жэки Винсон) есте қаларлықтай қолданды.
Академиялық және ғылыми-зерттеу жобалары
Сымдық қолғап туралы түсінік ғылыми-зерттеу және инженерлік қоғамдастықта дәстүрлі түрде танымал болды. Инженерлер жаңа технологияларды қолданатын прототиптерді әзірлеуді жалғастыруда. Мысалы, 2009 жылы сол кездегі электроника инженері студенттері Арвинд Рамана, Субраманян К.С., Суреш және Шива әзірлеген Smart Glove осындай жобалардың бірі. Бұл жоба инновациялық дизайн болды, ол залды әсер ететін қосқыштар мен үйде жасалған иілу сенсорларын қызықты пайдаланды. Деректерді қолғаппен пайдаланудың басты кедергілерінің бірі - тер.