Haptography: Digitizing our sense of touch - Katherine Kuchenbecker

Aptografia: Digitalizzare il senso del tatto - Katherine Kuchenbecker

Translator: Andrea McDonough Reviewer: Morton Bast

Traduttore: Manuela Putzu Revisore: Ariana Bleau Lugo

I'm a mechanical engineering professor

Insegno ingegneria meccanica

at the University of Pennsylvania,

all'Università di Pennsylvania

and my favorite hobby is photography.

e il mio hobby è la fotografia.

And as I travel around the world,

Viaggiando per il mondo,

mi piace scattare foto come queste

I love taking photographs like these,

so I can remember all the beautiful and interesting things

per ricordare tutte le cose belle ed interessanti che ho visto.

that I've seen.

But what I can't do is record and share

Ma non posso registrare e condividere

la sensazione al tatto che danno questi oggetti.

how these objects feel to touch.

And that's kind of surprising,

E questo è sorprendente

because your sense of touch is really important.

perché il tatto è veramente importante.

It's involved in every physical interaction you do every day,

È coinvolto in ogni interazione quotidiana,

every manipulation task, anything you do in the world.

ogni manipolazione, ogni cosa che fate.

So the sense of touch is actually pretty interesting.

Perciò il senso del tatto è veramente molto interessante.

It has two main components.

Ha due componenti principali.

The first is tactile sensations,

La prima è la sensazione tattile,

things you feel in your skin.

cose che sentite sulla pelle.

And the second is kinesthetic sensations.

E la seconda è la sensazione cinestetica,

This has to do with the position of your body and how it's moving,

che riguarda la posizione del corpo, come si muove,

and the forces you encounter.

e le forze con cui vi scontrate.

And you're really good at incorporating

E siete bravi ad incorporare

both of these types of sensations together

entrambe queste sensazioni

to understand the physical interactions you have with the world

per capire le interazioni fisiche che avete col mondo

and understand as you touch a surface:

e capire appena toccate una superficie,

is it a rock, is it a cat, is it a bunny, what is it?

se è una roccia, un gatto, un coniglio, cos'è?

And so, as an engineer,

Perciò, da ingegnere, sono incantata

I'm really fascinated

and I have a lot of respect for how good people are with their hands.

e ho tanto rispetto per la bravura della gente con le mani.

And I'm intrigued and curious

E sono intrigata e incuriosita

about whether we could make technology better

da quanto potremmo migliorare la tecnologia

lavorando meglio e sfruttando l'abilità umana con il senso del tatto.

by doing a better job at leveraging

the human capability with the sense of touch.

Potrei perfezionare le interfacce di computer e macchine

Could I improve the interfaces to computers and machines

facendovi trarre vantaggio dalle vostre mani?

by letting you take advantage of your hands?

And indeed, I think we can,

Penso proprio che possiamo,

and that's at the core of a field called haptics,

e questo è alla base di un settore chiamato "aptico,"

and this is the area that I work in.

ed è questa l'area in cui lavoro.

It's all about interactive touch technology.

Riguarda la tecnologia touch interattiva.

And the way it works is,

Funziona con il movimento del vostro corpo nel mondo,

as you move your body through the world,

if, as an engineer, I can make a system that can measure that motion,

se posso creare un sistema che misura quel movimento,

and then present to you sensations over time

e poi regalarvi le sensazioni nel tempo

that kind of make sense,

e quel tipo di riproduzione,

that match up with what you might feel in the real world,

corrispondente a quello che potreste toccare nel mondo

I can fool you into thinking you're touching something

potrei farvi pensare che state toccando qualcosa

anche se non c'è niente lì.

even though there's nothing there.

So here are three examples

Bene, ecco qui tre esempi

and these are all done from research in my lab at Penn.

della ricerca del mio laboratorio alla Penn.

The first one is all about that same problem that I was showing you:

Il primo è tutto sul problema che vi presentavo:

how can we capture how objects feel

come si può catturare la sensazione degli oggetti

and recreate those experiences?

e ricreare quell'esperienza?

So the way we solve this problem

La nostra risoluzione al problema

is by creating a hand-held tool

è creare uno strumento palmare

that has many different sensors inside.

che abbia tanti sensori all'interno.

It has a force sensor, so we can tell how hard you're pushing;

Questo ha un sensore di forza

per cui possiamo dire quanto state premendo,

it has motion tracking, so we can tell exactly where you've moved it;

ha un rilevatore di movimento per dire dove lo avete mosso,

ha un sensore di vibrazione,

and it has a vibration sensor, an accelerometer, inside,

un accelerometro all'interno

che capta l'agitazione dello strumento

that detects the shaking back and forth of the tool

that lets you know that's a piece of canvas

e vi permette di sapere che è un pezzo di tela

and not a piece of silk or something else.

e non un pezzo di seta o altro.

Then we take the data we record from these interactions.

Poi prendiamo i dati registrati da queste interazioni.

Here's ten seconds of data.

Ecco dieci secondi di dati.

You can see how the vibrations get larger and smaller,

Vedete come le vibrazioni sono maggiori o minori,

depending on how you move.

a seconda dal vostro movimento.

And we make a mathematical model of those relationships

E creiamo un modello matematico da queste relazioni

and program them into a tablet computer

e li programmiamo in un tablet

so that when you take the stylus

così quando prendete la penna e andare a toccare lo schermo,

and go and touch the screen,

that voice-coil actuator in the white bracket

l'attuatore della bobina dell'altoparlante nella mensola bianca

plays vibrations to give you the illusion

dà vibrazioni che vi danno l'illusione

that you're touching the real surface,

di toccare la vera superficie proprio come aver toccato,

just like if you touched, dragged back and forth, on the real canvas.

trascinato avanti e indietro sulla vera tela.

We can create very compelling illusions.

Possiamo creare affascinanti illusioni.

We can do this for all kinds of surfaces and it's really a lot of fun.

Possiamo farlo per tutti i tipi di superficie

ed è molto divertente.

We call it haptography -- haptic photography.

Noi la chiamiamo aptografia,

fotografia aptica.

And I think it has potential benefits in all sorts of areas

E penso potrebbe avere dei vantaggi

in tutte le aree come lo shopping online,

like online shopping, maybe interactive museum exhibits,

magari nelle mostre interattive,

where you're not supposed to touch the precious artifacts,

dove non è previsto toccare

i preziosi artefatti, ma si vuole sempre farlo.

but you always want to.

The second example I want to tell you about comes from a collaboration I have

Il secondo esempio che voglio farvi

viene dalla mia collaborazione

with Dr. Margrit Maggio at the Penn Dental School.

con la Dott.ssa Margrit Maggio di odontoiatria alla Penn.

Parte del suo lavoro è insegnare agli studenti

Part of her job is to teach dental students

how to tell where in a patient's mouth there are cavities.

a dire dove nella bocca dei pazienti ci sono delle cavità.

Naturalmente guardano le lastre,

Of course they look at X-rays,

but a large part of this clinical judgment comes from what they feel

ma la gran parte delle valutazioni cliniche

viene da quello che sentono

when they touch your teeth with a dental explorer.

quando i denti vengono toccati con lo specillo.

A voi ragazzi è successo tutto questo.

You've all had this happen, they go across.

Quello che sentono è se il dente è duro, allora è sano,

What they're feeling for is if the tooth is really hard, then it's healthy,

but if it's kind of soft and sticky,

ma se è cedevole e vischioso,

that's a signal that the enamel is starting to decay.

quello è il segnale che lo smalto inizia a cariarsi.

These types of judgments are hard for a new dental student to make,

E queste valutazioni sono difficili da realizzare per gli studenti

because they haven't touched a lot of teeth yet.

perché non hanno ancora toccato un dente.

And you want them to learn this before they start practicing

E voi volete che lo imparino

prima di praticare su un vero paziente umano.

on real human patients.

So what we do is add an accelerometer on to the dental explorer,

Per cui aggiungiamo un accelerometro allo specillo,

poi registriamo quello che la Dott.ssa Maggio sente

and then we record what Dr. Maggio feels

quando tocca diversi denti estratti.

as she touches different extracted teeth.

And we can play it back for you as a video

Possiamo mostrarvelo in un video

with a touch track --

con una traccia tattile.

not just a sound track, but also a touch track,

Non solo la traccia audio, ma anche la traccia tattile

that you can feel by holding that repeating tool.

che si sente tenendo lo strumento.

Si toccano le stesse cose che il dentista tocca

You feel the same things the dentist felt when they did the recording,

quando registra e prova a fare una valutazione.

and practice making judgments.

Ecco un esempio.

So here's a sample one.

Here's a tooth that looks kind of suspicious, right?

Ecco un dente che sembra sospetto, vero?

It has all those brown stains.

Ha delle macchie marroni,

You might be thinking, "We should definitely put a filling in this tooth."

e forse state pensando

"Dovremmo proprio otturarlo questo dente."

But if you pay attention to how it feels,

In realtà se prestate attenzione a quello che toccate,

all the surfaces of this tooth are hard and healthy,

tutta la superficie del dente è dura e sana

so this patient does not need a filling.

perciò il paziente non ha bisogno di un'otturazione.

And these are exactly the kind of judgments doctors make every day

Questi sono i tipi di valutazione

che i dottori fanno quotidianamente

and I think this technology we've invented has a lot of potential

e penso che questa tecnologia inventata

abbia un potenziale per tante cose

for many different things in medical training, because it's really simple

per il tirocinio medico perché è molto semplice

and it does a great job at recreating what people feel through tools.

e fa un gran lavoro nel ricreare

ciò che le persone toccano con gli strumenti.

Penso possa aiutare a creare dei giochi più interattivi, divertenti

I think it could also help make games more interactive and fun

and more realistic in the sensations that you feel.

e realistici nelle sensazioni che avrete.

The last example I want to tell you about is again about human movement.

L'ultimo esempio che voglio mostrarvi

è di nuovo sul movimento umano.

So if any of you have ever learned sports,

Perciò se qualcuno di voi pratica qualche sport,

how do you get good at something like surfing?

sapete come diventate bravi con il surf per esempio?

You practice.

Allenandovi.

You practice some more and more, right?

Vi allenate tanto, vero?

Making small corrections, maybe getting some input from a coach,

Facendo piccole correzioni,

magari con l'input di un allenatore

learning how to improve your motions.

imparando a migliorare i vostri movimenti.

I think we could use computers

Penso di poter usare i computer

to help make that process more efficient and more fun.

per migliorare il processo in modo efficace e divertente.

And so here, for example, if I have six different arm movements

Ecco qui, per esempio,

sei diversi movimenti di gambe che voglio insegnarvi,

that I want you to learn,

you come into my lab at Penn and try out our system.

venite al mio laboratorio alla Penn e provate il nostro sistema.

Usiamo una kinect per misurare i movimenti,

We use a Kinect to measure your motions, we show graphics on the screen,

mostriamo la grafica sullo schermo,

and then we also give you touch cues,

e poi possiamo darvi indizi tattili,

haptic feedback on your arm,

feedback aptici, nelle braccia

delivered by these haptic arm bands which have motors inside,

trasmessi dalle fascette aptiche nelle braccia

che hanno dei motori interni e vi guidano nel movimento.

and guide you as you move.

So, if we put it together,

Se li uniamo, mentre cerchiamo di tracciare il movimento

as you're trying to track this motion,

se deviate, magari il braccio è troppo in alto,

if you deviate -- say, maybe, your arm is a little too high --

we turn on the motors right there on the skin

accendiamo i motori che sono sulla pelle

to let you know you should move down,

per farvi sapere, ehi, dovresti abbassarti,

almost like a coach gently guiding you

quasi come un allenatore che vi guida

and helping you master these movements more quickly

e vi aiuta a controllare quei movimenti più velocemente

e fare correzioni più precise.

and make more precise corrections.

We developed this system for use in stroke rehabilitation,

Abbiamo sviluppato questo sistema da usare in riabilitazione post-ictus,

but I think there are a lot of applications,

ma penso esistano tante applicazioni,

come gli allenamenti di danza

like maybe dance training or all sorts of sports training as well.

o qualsiasi allenamento sportivo.

So now you know a little bit about the field of haptics,

Perciò, ora sapete un po' di più sul campo dell'aptica

del quale sentirete parlare nei prossimi anni.

which I think you'll hear more about in the coming years.

I've shown you three examples.

Vi ho mostrato tre esempi,

e vorrei solo un momento

I just want to take a moment

to acknowledge the great students who work with me in my lab at Penn

per ringraziare tutti i bravi studenti che lavorano con me alla Penn.

and my collaborators.

e i miei collaboratori, sono un bel gruppo.

They're a great group.

Inoltre ringrazio voi per l'attenzione.

I also want to thank you for your kind attention.

(Applausi)

(Applause)