Para que un entorno de realidad virtual parezca real, definitivamente ayuda si puedes experimentar la sensación del tacto dentro de ese mundo virtual. Una funda especial pronto podría permitir a las personas hacerlo mejor, utilizando aire en lugar de motores eléctricos.
En la mayoría de los sistemas de retroalimentación háptica que hemos visto hasta ahora, la sensación de ser tocado se gestiona mediante conjuntos de pequeños actuadores de tipo motor que vibran contra la piel. Dependiendo de la intensidad, duración y secuencia de esas vibraciones, se pueden simular sensaciones como ser golpeado, acariciado o apretado.
Una alternativa consiste en sustituir los motores por bolsas de elastómero inflables más ligeras, menos complejas y con mayor eficiencia energética. Estos actuadores neumáticos simulan el tacto al inflarse y expandirse selectivamente, presionando la piel mientras lo hacen.
Para presionar hacia abajo lo suficiente, se debe evitar que los actuadores se expandan en otras direcciones mientras se inflan. Como resultado, estos sistemas suelen incorporarse en exoesqueletos relativamente voluminosos con secciones rígidas que dirigen la expansión de las bolsas.
Ahí es donde entra en juego el sistema Haptiknit. Está siendo desarrollado por un equipo de la Universidad de Stanford dirigido por la profesora Allison Okamura, en colaboración con colegas del MIT.
La configuración se está demostrando actualmente en forma de un prototipo de manguito que incorpora un total de ocho actuadores neumáticos dispuestos en dos filas de cuatro. Cada bolsa se puede inflar y desinflar individualmente a través de una manguera delgada que va a una bomba que funciona con baterías que se lleva en el brazo.
El cuerpo principal de la manga se hizo tejiendo fibras de nailon y algodón. Sin embargo, en las secciones circulares en forma de plato en las que se alojan los actuadores también se utilizaron fibras termoplásticas.
Al aplicar calor a esas áreas una vez que se completó el proceso de tejido, los científicos hicieron que las fibras termoplásticas se derritieran y luego se endurecieran al enfriarse. Luego, esas áreas formaron carcasas rígidas para los actuadores, que dirigieron su expansión hacia la piel del usuario.
“Un desafío en el campo de la robótica blanda es cómo unir algo duro y algo blando; tienden a deslaminarse”, dice Okamura. “Pero al tejer estas fibras se produce una transición totalmente fluida de partes duras a partes suaves, porque es un tejido continuo”.
La funda funciona con una bomba que se lleva en el brazo y que podría miniaturizarse en una versión comercial de la tecnología.
Susan Williams, Laboratorio de autoensamblaje del MIT
En una evaluación de la tecnología, se probaron tanto la funda Haptiknit como un conjunto similar de ocho actuadores motorizados en 32 voluntarios. Se descubrió que con el sistema Haptiknit, los sujetos de prueba podían determinar mejor la ubicación de los toques virtuales individuales en su brazo.
La funda también se utilizó con éxito para brindar una sensación de caricia virtual, activando secuencialmente las bolsas una tras otra. Es más, como los participantes describieron el dispositivo como cómodo y fácil de usar, la tecnología podría finalmente encontrar uso en aplicaciones más allá de la realidad virtual.
“Ya sea que el propósito sea entretenimiento, comunicación, entrenamiento o asistencia física, esto realmente acerca estos dispositivos portátiles a cosas que la gente podría querer usar en su vida cotidiana”, dice Okamura.
La investigación se describe en un artículo publicado recientemente en la revista Science Robotics. Puedes ver la manga presionando el brazo en el vídeo a continuación.
Funda neumática háptica tejida (demostración en la Conferencia Mundial de Hápticas de 2023)
Fuente: Universidad de Stanford
