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La vanguardia de los hápticos
Los científicos han encontrado una manera de engañar a los sentidos del cuerpo para que piensen que una superficie plana es en realidad afilada o puntiaguda. Sus hallazgos se presentarán el próximo mes en el Simposio Internacional IEEE sobre Comunicación Interactiva Humana y Robótica en Hatfield, Inglaterra.
Esta nueva interfaz táctil parece mostrar que es posible engañar a nuestro sentido del tacto para que sienta sensaciones de presión muy finas y detalladas sin presionar la piel. Un filo de cuchillo virtual podría aportar una sensación de realismo adicional a los sistemas hápticos táctiles, como los que se utilizan en los simuladores quirúrgicos.
El objetivo de este campo de la tecnología táctil, que a menudo se denomina háptica, es poder simular cualquier forma, textura o sensación, dice Gabriel Robles-De-La-Torre , neurocientífico e ingeniero informático con sede en la Ciudad de México, que fundó la Sociedad Internacional de Haptics y dirigió la investigación. Es un paso importante hacia el desarrollo de pantallas hápticas, dice.
Fuerza O'Modhrain , un experto en háptica anteriormente en la Queen's University de Belfast, Irlanda del Norte, está de acuerdo. Ella dice que el trabajo debería hacer que los hápticos se sientan más realistas. Es una forma de mejorar la calidad de percepción del renderizado de superficies.
Aunque teóricamente puede ser posible diseñar una máquina que podría cambiar su textura y forma reales para simular una amplia gama de formas y texturas, tal mecanismo sería inviablemente complejo y grande. En cambio, investigadores como Robles-De-La-Torre han estado explorando formas de explotar la capacidad de nuestro sistema sensorial para ser engañado.
Es solo una forma de aprovechar la percepción humana, dice Vincent Hayward , ingeniero eléctrico e informático que trabaja en háptica en la Universidad McGill de Montreal. Es algo similar a la ilusión que experimentamos cuando nuestros ojos perciben una amplia gama de colores en una pantalla de video, aunque la imagen consta de solo tres píxeles de colores diferentes, dice.
Con hápticos, la ilusión se crea con fuerzas aplicadas. Por lo general, cuando alguien mueve su dedo sobre un borde afilado o puntiagudo, se aplican a la piel fuerzas verticales y laterales, dice Robles-De-La-Torre. Pero descubrió que se puede engañar al cerebro haciéndole creer que lo están pinchando simplemente aplicando fuerzas laterales.
Para crear esta ilusión de nitidez, Robles-De-La-Torre, en colaboración con Carlo Alberto Avizzano y sus colegas de la Scuola Superiore Sant'Anna en Pisa, Italia, utilizó una interfaz háptica llamada GRAB, que consiste en un dedal conectado al extremo de un brazo extensible motorizado. Un usuario puede mover el dedal libremente al colocar su dedo índice en él. Luego, los motores cuidadosamente controlados brindan retroalimentación de fuerza, por lo que el movimiento del dedal se ve obstaculizado de manera que crea superficies virtuales.
Al configurar el sistema para que los sujetos puedan mover solo su dedo a lo largo de un eje, de izquierda a derecha, los investigadores pudieron hacer que las personas se sintieran como si estuvieran pasando un dedo sobre un rango de diferentes bordes afilados y puntiagudos, simplemente aplicando resistencia lateral a su movimiento. La sensación fue tan convincente que los sujetos incluso pudieron hacer coincidir las formas de los bordes con imágenes de ellos, como un diente de sierra o una joroba con un pico puntiagudo.
Robles-De-La-Torre cree que esta ilusión ocurre debido a una compensación que existe entre diferentes tipos de información sensorial. Específicamente, cuando exploramos objetos que contienen pequeños detalles, la información de fuerza es más importante que la propiocepción, la información sensorial que proviene de nuestros músculos y piel para decirle a nuestro cuerpo qué tan lejos se ha movido un dedo o una extremidad. Como resultado, podemos sentir que nuestro dedo realmente se mueve mientras sube por uno de estos bordes afilados, si no son demasiado grandes, dice.
Queen's O’Modhrain dice que se ha trabajado mucho para renderizar grandes formas geométricas usando Force Feedback o superficies de grano fino usando actuadores de piel vibrantes. Pero ella dice que este trabajo reciente muestra que debería ser posible enlucir superficies que se encuentran entre estos dos extremos sin tener que aplicar presión sobre la piel.
Incluso puede ser posible simular la sensación de dolor que puede acompañar a un objeto punzante, dice Robles-De-La-Torre, porque el pulso corto de fuerza lateral que estimula la sensación de agudeza también puede estimular los receptores de la piel normalmente asociados con el dolor. Pero para probar esta hipótesis, se necesitan más pruebas. El dolor es un fenómeno complejo, dice.