WeTac: un sistema electrotáctil inalámbrico pequeño, suave y ultrafino

Ilustración esquemática del sistema electrotáctil inalámbrico miniaturizado. a, Vista explosiva de las estructuras y componentes de la unidad de control. b, Vista explosiva de la estructura del parche manual de electrodos a base de hidrogel. Crédito: Yao et al, Naturaleza Máquina Inteligencia (2022)

Los cascos de realidad virtual (VR) y realidad aumentada (AR) son cada vez más avanzados, lo que permite experiencias digitales cada vez más atractivas e inmersivas. Para hacer que las experiencias de VR y AR sean aún más realistas, los ingenieros han estado tratando de crear mejores sistemas que produzcan comentarios táctiles y hápticos que coincidan con el contenido virtual.

Investigadores de la Universidad de Hong Kong, la Universidad de la Ciudad de Hong Kong, la Universidad de Ciencia y Tecnología Electrónica de China (UESTC) y otros institutos en China han creado recientemente WeTac, un sistema electrotáctil inalámbrico miniaturizado, suave y ultrafino que produce sensaciones táctiles en la piel del usuario. piel. Este sistema, introducido en Naturaleza Máquina Inteligenciafunciona suministrando corriente eléctrica a través de la mano del usuario.

«Dado que la sensibilidad táctil entre diferentes individuos y diferentes partes de la mano dentro de una persona varía ampliamente, se necesita con urgencia un método universal para codificar la información táctil en una retroalimentación fiel en las manos de acuerdo con las características de sensibilidad», escribieron Kuanming Yao y sus colegas en su artículo. . «Además, las interfaces hápticas existentes que se usan en la mano suelen ser voluminosas, rígidas y están unidas por cables, lo que es un obstáculo para proporcionar retroalimentación háptica de manera precisa y natural».

WeTac consta de una serie de electrodos, que se colocan sobre la palma de la mano del usuario, y componentes electrónicos blandos miniaturizados que actúan como panel de control del dispositivo. Cuando lo usan los usuarios, el dispositivo puede producir patrones de retroalimentación háptica espacio-temporales programables y detallados, con 32 píxeles de simulación electrotáctil en el costado de la palma y una alta resolución espacial de 0,279 píxeles por cm.² en la región más densa.

«WeTac proporciona corriente a través de la mano para inducir sensaciones táctiles como interfaz háptica integrada en la piel», escribieron los investigadores en su artículo. «Con una densidad de píxeles relativamente alta en toda el área de la mano, WeTac puede proporcionar estimulación táctil y medir los umbrales de sensación de los usuarios de forma flexible».

El dispositivo creado por Yao y sus colegas tiene notables ventajas sobre otros dispositivos electrotáctiles desarrollados en el pasado. Lo más notable es que cubre una superficie más amplia de la mano del usuario (es decir, toda la mano), en lugar de centrarse en uno o más dedos.

Además, como sus componentes son ultrasuaves, WeTac puede mapear fácilmente las corrientes de umbral para usuarios individuales, identificando parámetros óptimos para producir retroalimentación háptica en partes específicas de la mano. Esto podría conducir a experiencias táctiles personalizadas, realistas y de mano completa que los usuarios pueden sentir claramente, sin causarles dolor.

«Al mapear los umbrales para diferentes parámetros eléctricos, se pueden adquirir datos de umbral personalizados para reproducir sensaciones táctiles virtuales en la mano con una intensidad de estimulación optimizada y evitar causar dolor», explicaron los investigadores en su artículo. “Con un control preciso del nivel de sensación, percepción temporal y espacial, permite brindar retroalimentación personalizada cuando los usuarios interactúan con objetos virtuales”.

En las pruebas iniciales, el dispositivo electrotáctil inalámbrico creado por los investigadores logró resultados muy prometedores, produciendo una retroalimentación háptica vívida y ajustable en las manos de los usuarios. En el futuro, podría integrarse con sistemas VR y AR, para crear experiencias virtuales más vívidas y atractivas o para mejorar las interacciones hombre-máquina.

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