¿Qué pasaría si pudiera tocar a un ser querido durante una videollamada, particularmente en la era actual de distanciamiento social de COVID-19, o tomar y manejar una herramienta virtual en un videojuego?
En espera de las pruebas de los usuarios y la financiación para comercializar la nueva tecnología, estas ideas podrían convertirse en realidad en un par de años después de que los ingenieros de UNSW Sydney desarrollaran un nuevo dispositivo háptico que recrea el sentido del tacto.
La tecnología háptica imita la experiencia del tacto al estimular áreas localizadas de la piel de manera similar a lo que se siente en el mundo real, mediante la fuerza, la vibración o el movimiento.
El Dr. Thanh Nho Do, profesor de Scientia y director del Laboratorio de Robótica Médica de la UNSW, es el autor principal de un estudio que presenta el nuevo dispositivo.
Su equipo de investigación contó con el autor principal y candidato a doctorado Mai Thanh Thai, Phuoc Thien Phan, Trung Thien Hoang y el profesor colaborador de Scientia Nigel Lovell, director de la Escuela de Graduados de Ingeniería Biomédica.
El Dr. Do dijo que el sentido del tacto era algo que muchas personas daban por sentado para realizar las tareas diarias.
"Cuando hacemos cosas con nuestras manos, como sostener un teléfono móvil o escribir en un teclado, todas estas acciones son imposibles sin la háptica", dijo.
"La mano humana tiene una alta densidad de receptores táctiles y es un área interesante y desafiante para codificar información a través de estimulación háptica, porque usamos nuestras manos para percibir la mayoría de los objetos todos los días.
"Hay muchas situaciones en las que el sentido del tacto sería útil pero es imposible: por ejemplo, en una consulta de telesalud, un médico no puede examinar físicamente a un paciente. Por lo tanto, nuestro objetivo era resolver este problema".
El estudio de la UNSW sobre el nuevo dispositivo háptico se publicó recientemente en la revista Access del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos IEEE.
El Dr. Do dijo que los investigadores estaban tan entusiasmados con su nueva tecnología háptica que habían solicitado patentarla.
"Nuestro dispositivo de estiramiento de la piel SSD direccional de tres vías, integrado en las yemas de los dedos del guante háptico portátil que también creamos, es como usar una segunda piel: es suave, estirable e imita el sentido del tacto, ypermitir nuevas formas de comunicación háptica para mejorar las actividades diarias ", dijo.
"Lo que también es especial acerca de nuestra nueva tecnología es que es escalable y se puede integrar en textiles para su uso en diversas aplicaciones potenciales, como telesalud, dispositivos médicos, robots quirúrgicos y capacitación, realidad aumentada y virtual, teleoperación y entornos industriales.
"El dispositivo tiene como objetivo resolver un problema común en los sistemas emergentes, como los dispositivos de asistencia, la cirugía remota, los automóviles autónomos y la guía de los movimientos humanos, donde la retroalimentación visual o auditiva puede ser lenta, poco intuitiva y aumentar la capacidad cognitivacarga."
Por qué la tecnología háptica debe mejorar
El autor principal del estudio, Mai Thanh Thai, dijo que la tecnología existente tenía grandes dificultades para recrear el sentido del tacto con objetos en entornos virtuales o ubicados de forma remota.
"Las señales visuales o auditivas son fáciles de replicar, pero las señales hápticas son más difíciles de reproducir. En un entorno virtual, podemos ver objetos pero no podemos sentirlos como si los estuviéramos tocando directamente", dijo Thai.
"Es casi imposible permitir que un usuario sienta que algo sucede en una computadora o teléfono inteligente usando una interfaz háptica, como las gafas inteligentes disponibles en el mercado.
"La vibración es la tecnología háptica más común en la actualidad y está integrada en muchos dispositivos electrónicos, como el motor Taptic conectado a la parte posterior de un trackpad en las computadoras portátiles, que simula el clic de un botón.
"Pero la retroalimentación háptica con vibración se vuelve menos sensible cuando se usa continuamente o cuando los usuarios están en movimiento, lo que genera desensibilización y deterioro de la funcionalidad del dispositivo".
Cómo funciona el nuevo dispositivo háptico
El Dr. Do dijo que la nueva tecnología de los investigadores superó los problemas con los dispositivos hápticos existentes al introducir un método novedoso para recrear una sensación háptica efectiva a través de "músculos" artificiales suaves y en miniatura.
"Nuestro guante háptico suave y portátil permite a las personas sentir objetos virtuales o remotos de una manera más realista e inmersiva. Los músculos artificiales blandos incorporados generan suficientes fuerzas normales y de corte en las yemas de los dedos del usuario a través de un tactor suave, lo que les permite reproducir de manera efectivael sentido del tacto ", dijo.
"Funciona así: imagina que estás en Australia mientras tu amigo está en los Estados Unidos. Usas un guante háptico con nuestras SSD direccionales de tres vías integradas en la punta de los dedos y tu amigo también usa un guante con sensores de fuerza 3D integrados.
"Si su amigo levanta un objeto, presionará físicamente los dedos de su amigo y su guante con sensores de fuerza 3D medirá estas interacciones.
"Si estas señales de fuerza 3D se envían a su guante háptico, entonces los SSD direccionales de tres vías integrados generarán estas fuerzas 3D exactas al alcance de su mano, lo que le permitirá experimentar el mismo sentido del tacto que su amigo".
Implicaciones de la nueva tecnología
El Dr. Do dijo que la capacidad de reproducir eficazmente el sentido del tacto a través del nuevo dispositivo háptico portátil tendría una amplia gama de beneficios; por ejemplo, durante la pandemia actual de COVID-19 cuando las personas dependían de las videollamadas para mantenerse en contacto con sus seres queridos.
"A diferencia de los dispositivos hápticos existentes, nuestra tecnología es suave, liviana y delgada y, por lo tanto, esperamos que los usuarios puedan integrarla en lo que están usando para brindar experiencias hápticas realistas en entornos que incluyen rehabilitación, educación, capacitación y recreación," él dijo.
"Nuestra tecnología podría permitirle a un usuario sentir objetos dentro de un mundo virtual o a distancia; por ejemplo, un científico podría sentir una roca virtual de otro planeta sin salir de su laboratorio, o un cirujano podría sentir los tejidos de los órganos de un paciente con cirugíaherramientas sin tocarlas directamente. "
El Dr. Do estimó que la nueva tecnología podría estar disponible en los próximos 18 meses a tres años, si se concretan los planes para comercializar el dispositivo.
"El siguiente paso es realizar evaluaciones de usuarios para validar qué tan efectivo es nuestro dispositivo, porque el alcance principal de nuestra investigación actual ha sido el diseño, la fabricación y la caracterización de la nueva tecnología", dijo.
"Además, planeamos implementar el dispositivo en varias aplicaciones hápticas, como guía de movimiento háptico, asistencia de navegación para personas mayores y personas con baja visión, lenguaje textual táctil y pantalla de retroalimentación de fuerza 3D para su uso en robots quirúrgicos, prótesis yrealidad virtual y aumentada. "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Nueva Gales del Sur . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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