فناوری هپتیک و تأثیر آن بر آموزش دروس نقشه‌کشی صنعتی

نوع مقاله: مقاله علمی ترویجی

نویسندگان

1 مربی مرکز نقشه‌کشی صنعتی، دانشگاه صنعتی شریف، تهران

2 استادیار پژوهشکدة فناوری‌های نو، دانشگاه صنعتی امیر کبیر، تهران

چکیده

در سالیان اخیر، آموزش مهندسی مکانیک به‌شیوه‌های متنوعی تحت تأثیر سیر تکامل فناوری قرار گرفته است. از جمله شیوه‌های نوین آموزش، استفاده از فناوری واقعیت مجازی با بازخورد نیرویی است که اصطلاحاً آن را فناوری هپتیک می‌نامند. در این فناوری به کاربر این امکان داده می‌شود که علاوه بر مشاهدة یک محیط شبیه‌سازی رایانه‌ای، اشیای موجود در آن را لمس کند و یا با آنها در تعامل باشد. در این فناوری، کاربر می‌تواند ارتجاعی‌بودن یک بادکنک مجازی، سختی و نرمی و یا دما و وزن اجسام مجازی را احساس کند. هنگامی‌که حس لامسه با دیگر حواس، خصوصاً بینایی، ترکیب می‌شود، اطلاعات مربوط به جسم با جزئیات بیشتری به کاربر انتقال می‌یابد. به همین دلیل این فناوری در زمینه‌های یادگیری می‌تواند نقش کلیدی و حساسی ایفا کند؛ زیرا استفاده از آن علاوه بر کاهش هزینه‌های بالای آموزش در دنیای واقعی، این امکان را فراهم می‌کند که مطالب آموزشی با کیفیت و جذابیت بیشتری به دانشجویان منتقل شود. یکی از کاربردهایی که این فناوری می‌تواند در آینده داشته باشد، استفاده از آن در آموزش دروس نقشه‌کشی صنعتی است که اکثر دانشجویان در آن با مباحث مربوط به تجسم فضای سه‌بعدی با مشکل روبرو هستند. در این مقاله مزایای استفاده از این فناوری در مقایسه با روش‌های امروزی بررسی می‌شود.

کلیدواژه‌ها


[1] ر.، ستوده قره‌باغ، تکنولوژی اطلاعات و کاربرد آن در مهندسی شیمی، فصلنامه آموزش مهندسی ایران، ش. 14، ص. 26-1، 1381.

[2] ب. زمانی، ع. افخمی خیرآبادی، راهکارهای نوین برای آموزشگران به ‌منظور کاربرد فناوری‌های اطلاعات و ارتباطات در آموزش علوم، فصلنامه آموزش مهندسی ایران، ش. 32، ص. 131-105، 1385.

[3] M. Pantelios, L. Tsiknas, S. Christodoulou, T. Papatheodor, Haptics technology in Educational Applications, Journal of Digital Information Management, Vol. 2, 2004.

[4] A. El Saddik, M. Orozco, M. Eid, J. Cha, Haptics Technologies; Bringing Touch to Multimedia, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2011.

[5] M. Goyal, D. Saproo, A. Bagashra, K. Rahul Dev, Haptics: Technology Based on Touch, International Journal of Scientific Research Engineering & Technology, Vol. 2, No. 8, pp 468-471, 2013.

[6] Microsoft’s SideWinder Force Feedback 2 Joystick, http://www.1960pcug.org (accessed January 13, 2017).

[7] http://www.cyberglovesystems.com (accessed January 13, 2017).

[8] http://www.dentsable.com/haptic-phantom-omni.htm (accessed January 13, 2017).

[9] http://www.novint.com (accessed January 13, 2017).

[10] M. J. Hari Hara Sudhan, Haptic Technology, International Journal of Engineering Research and Reviews, 2 Vol. 2, 2014.

[11] U. Suryavanshi, How to Possible Virtual Education by Haptic Technology, International Journal of Computer Science and Information Technologies, Vol. 5, No. 3, 2014.

[12] A. Alur, P. Shrivastav, A. Jumde, Haptic Technology: A Comprehensive Review of its Applications and Future Prospects, International Journal of Computer Science and Information Technologies, Vol. 5, No. 5, 2014.

[13] N. Sharma, S. Uppal, S. Gupta, Technology Based On Touch: Haptics Technology, International Journal of Computational Engineering & Management, Vol. 12, 2011.

[14] L. Ni, A Haptics-Enabled Rehabilitation Design Project for a Control Systems Course, American Society for Engineering Education, 2011.

[15] R. L. Williams II, X. He, T. Franklin, S. Wang, Haptics-augmented engineering mechanics educational tools, World Transactions on Engineering and Technology Education, vol. 6, No. 1, 2007.

[16] W. Barfield, The Use of Haptic Display Technology in Education, Themes in science and technology education, Vol. 2, No. 1-2, 2009.

[17] D. Lopes, C. Vaz de Carvalho, Simulation and Haptic Devices in Engineering Education, Electronics and electrical engineering, Vol. 102, No. 6, 2010.

[18] http://2012.hapticssymposium.org/node/68.html (accessed January 13, 2017).

[19] L. Jones, News from the Field: Courses in Haptics, IEEE transaction on haptics, Vol. 7, No. 4, 2014.

[20] V. Kosse, Engineering Drawing as a Global Language for Engineers, Proceedings of the 2005 ASEE/AaeE 4th Global Colloquium on Engineering Education.

[21] R.M. Onyancha, M. Derov, L. Brad, Improvements in Spatial Ability as a Result of Targeted Training and Computer-Aided Design Software Use: Analyses of Object Geometries and Rotation Types, Journal of Engineering Education, 2009.

[22] A. N. Aljawi, H. A. Bogis, A. Abu-Ezz, Use of solid modeling and team skills in engineering graphics, Proc. 2nd  Saudi sSci. Conf. Fac. Sci. KAU, 15-17 March 2004, pp 93-101.

[23] G. Marunic, V. Glazar, G. Gregov, 3D Solid Modeling Inclusion in Engineering Graphics Course, Journal for Theory and Application in Mechanical Engineering, Vol. 51, No. 6, pp. 667-675, 2009.

[24] H. Wan, 3D Printing for Engineering Students – Understanding and Misunderstanding, Proceedings of the ASEE Gulf-Southwest Annual Conference, 2015.

[25] J. T. Czapka, M. H. Moeinzadeh, J. M. Leake, Application of Rapid Prototyping Technology to Improve Spatial Visualization, Proceedings of the American Society for Engineering Education Annual Conference & Exposition, 2002.