Nuove tecnologie di force feedback per la riduzione della latenza

Quando si parla di tecnologia "force-feedback" (letteralmente ritorno di forza) si è intuitivamente portati a considerare quasi esclusivamente l'ambito videoludico. Del resto è proprio questo lo scenario più vicino alla gente comune in cui, negli ultimi anni, la tecnologia force-feedback è via via divenuta un elemento ordinario.

Le applicazioni di questa tecnologia, tuttavia, spaziano anche in campi ben meno frivoli del mondo dei videogiochi: impieghi di assistenza medica "a distanza", così come manutenzione in aree scarsamente agibili per l'uomo sono possibili oltre che dall'impiego di servoassistenza robotica anche grazie all'uso delle tecnologie di force feedback che, consentendo all'utilizzatore di avere una risposta fisica, permettono di ottenere una migliore precisione nell'operatività.

In questi campi tuttavia è necessario risolvere ancora una serie di problemi che possono mettere a serio rischio l'esito di un'operazione, sia essa di assistenza medica o di manutenzione. In modo particolare l'obiettivo attualmente interessante da raggiungere è la limitazione della latenza di risposta tattile quando l'applicazione di assistenza remota si verifca su distanze considerevoli. La sincronizzazione dei dispositivi atti a restituire la sensazione di "tocco" è infatti particolarmente complessa per via dell'elevata mole di informazioni necessarie da dover trasmettere attraverso la rete.

Due gruppi di ricerca, uno all'University of Manchester e uno presso l'University of North Carolina, hanno ideato un sistema in grado di ridurre in modo significativo il tempo di latenza, oltre ad approntare un meccanismo per la corretta gestione dei ritardi di comunicazione.

Innanzitutto il nuovo sistema è basato su un protocollo di comunicazione peer-to-peer, che elimina la necessità di un server centralizzato e sopprimendo, così, gli eventuali tempi di attesa di risposta da parte del server. A questo è stata aggiunta una tecnica indicata con il nome di "rollback", ovvero una approssimazione di tipo predittivo qualora si venga a verificare un considerevole ritardo nelle comunicazioni.

Quando viene ricevuto un messaggio in ritardo, il particolare software calcola l'evoluzione della scena nel caso in cui l'informazione fosse arrivata in tempo ed adatta, in modo istantaneo, la simulazione in atto. Un oggetto, ad esempio, si troverà a muoversi per un istante in maniera più rapida per compensare il ritardo nella ricezione dell'informazione.

Il nuovo sistema è stato dimostrato grazie all'impiego di quindici volontari, che hanno provato ad effettuare operazioni di assistenza remota con e senza la nuova tecnologia. In quest'ultimo caso sono state riscontrate, appena dopo 2 minuti di attività, rappresentazioni di posizionamento incongruenti di 25 centimetri e con allineamenti erronei di 50 gradi. Grazie alla nuova tecnologia è stato possibile registrare divergenze di soli 2 centimetri e di pochissimi gradi di allineamento. I volontari hanno inoltre dichiarato di non aver notato, se non in rarissimi casi, i continui aggiustamenti operati dal software.

Fonte: NewScientistTech