Las tecnologías de realidad virtual (VR) y realidad aumentada (AR) se han vuelto cada vez más avanzadas durante la última década, lo que permite experiencias de juego muy atractivas y nuevas formas de entretenimiento multimedia.Sin embargo, todavía hay mucho margen de mejora, particularmente en términos de estimulación artificial de otros sentidos más allá de la visión y el oído.
Investigadores de la City University de Hong Kong y otros institutos de China han estado intentando desarrollar nuevas interfaces que permitan a los usuarios finales conectarse estrechamente con entornos virtuales a través de su sentido del tacto.En un artículo reciente,publicadoenElectrónica de la naturaleza, introdujeron una nueva interfaz háptica que envía señales táctiles multidimensionales directamente sobre la piel, provocando sensaciones realistas que podrían mejorar aún más las experiencias virtuales.
"Actualmente,investigación globalenelectrónica flexiblese centra principalmente en el desarrollo de sensores flexibles, mientras que la investigación sobre técnicas de retroalimentación flexible sigue siendo limitada", dijo a Tech Xplore Ya Huang, coautor del artículo.
"Al reconocer la falta de retroalimentación de información en la tecnología electrónica flexible, el profesor Yu integró actuadores de retroalimentación mecánica flexible utilizando tecnología electrónica flexible, lo que logró avances significativos en esta área.innovación, presentado por primera vez en unNaturalezaEl artículo publicado en 2019 ha encontrado aplicaciones en áreas como las redes sociales, los juegos, el control y la retroalimentación de prótesis, así como en diversos campos biomédicos".
El profesor Xinge Yu, que trabaja en la Universidad de la ciudad de Hong Kong y en el Parque Científico de Hong Kong, ha centrado su trabajo reciente en el desarrollo de interfaces hápticas basadas en electrónica flexible.En 2022, su grupo de investigación publicó un artículo enInteligencia de la máquina de la naturaleza,presentamos una nueva interfaz háptica de electroestimulación inalámbrica.Sin embargo, este artículo se centró principalmente en la creación general de retroalimentación háptica utilizando esta interfaz, más que en la generación de diversas sensaciones táctiles inmersivas.
"En nuestro artículo publicado recientemente, abordamos esta brecha diseñando una interfaz de retroalimentación háptica con modos de estimulación multidimensionales", explicó Huang."Esta interfaz estimula selectivamente diferentes receptores, reproduciendo así sensaciones táctiles que corresponden a diversas texturas".
Elcuerpo humanoPuede percibir una amplia gama de información táctil cuando se encuentra físicamente con diferentes objetos o superficies.Esta capacidad está respaldada por mecanismos biológicos que permiten a los humanos procesar numerosos tipos de información táctil.
"Estas señales multidimensionales funcionan en armonía, proporcionándonos una experiencia táctil diversa y vívida", dijo Huang."La provisión de una interfaz de retroalimentación capaz de entregar señales táctiles multidimensionales juega un papel crucial para maximizar la reproducción efectiva de la sensación del tacto humano en VR/AR. Nuestro dispositivo ofrece una ventaja significativa al integrar tres modos de retroalimentación en un solo dispositivo integrado en la piel.interfaz."
Huang y sus colegas introdujeron un nuevo principio de activación que permite que su sistema háptico estimule diferentes receptores sensoriales y nervios sensoriales en el cuerpo humano.Si se combina con la tecnología VR o AR, esto podría, en última instancia, permitir experiencias aún más realistas e inmersivas, enriquecidas con sensaciones táctiles.
Actualmente, la tecnología diseñada para producir retroalimentación háptica se está diversificando en dos direcciones principales.El primero de ellos se centra en la estimulación eléctrica, mientras que el segundo produce señales táctiles mediante actuación mecánica.
"El aspecto más difícil de la estimulación eléctrica se centra principalmente eninvestigación biológica, con el objetivo de activar con precisión los nervios para generar sensaciones táctiles reales dentro del cuerpo humano", explicó Huang.
"No obstante, esta área ofrece un gran potencial para la exploración teórica y futuros avances. Por otro lado, la actuación mecánica logra retroalimentación háptica mediante el diseño de interfaces interactivas deformables o dispositivos que replican la deformación de la superficie de la piel al interactuar con objetos reales. El desafío clave aquí radica enel diseño de la estructura mecánica para imitar con precisión la experiencia táctil".
El trabajo reciente de Huang y sus colegas cierra efectivamente la brecha entre estos dos enfoques distintos para producir retroalimentación háptica.Esto se logra mediante la introducción de un principio que delinea la estimulación selectiva de diferentes receptores táctiles, basándose en las reglas que sustentan la distribución de estos receptores y la activación de los nervios sensoriales en el cuerpo humano.
"Al combinar las ventajas de ambosestimulación eléctrica"Y las actuaciones mecánicas, hemos podido lograr efectos de retroalimentación táctil más diversos e inmersivos", dijo Huang. "Nuestro enfoque rompe las barreras que anteriormente separaban estos dos caminos, permitiendo la integración de múltiples modos de retroalimentación dentro de un solo dispositivo.Este experimento gobierna y la innovación abre nuevas posibilidades para brindar a los usuarios experiencias táctiles más ricas y realistas".
La interfaz háptica multimodal integrada en la piel desarrollada por este equipo de investigadores es una gran contribución al campo de investigación centrado en el desarrollo de tecnología háptica.En el futuro, este trabajo podría abrir nuevas e interesantes posibilidades para la creación de contenidos de realidad virtual altamente inmersivos acompañados también de sensaciones táctiles realistas.
"Todavía hay mucho margen de desarrollo en el campo de la retroalimentación háptica", añadió Huang."Para la interfaz de retroalimentación en sí, varias áreas de investigación, como la síntesis de materiales, la optimización de la estructura mecánica y la neuroelectrofisiología, están estrechamente entrelazadas con los principios de diseño y fabricación decomentariointerfaz.Al considerar aplicaciones futuras, varios aspectos, incluido el software de realidad virtual, los algoritmos de las máquinas, el procesamiento de datos e incluso la psicología del usuario, presentan valiosas vías de exploración". Más información:Ya Huang et al, Una interfaz háptica multimodal integrada en la piel para retroalimentación táctil inmersiva,
Electrónica de la naturaleza(2023).DOI: 10.1038/s41928-023-01074-z.© 2023 Red Ciencia XCitación
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Una interfaz háptica multimodal integrada en la piel para producir experiencias táctiles inmersivas (2023, 21 de diciembre)recuperado el 21 de diciembre de 2023de https://techxplore.com/news/2023-12-skin-integrated-multimodal-haptic-interface-immersive.html
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