Un dispositivo háptico basado en el origami que podría mejorar las experiencias de realidad virtual.

14 de junio de 2023 característica

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por Ingrid Fadelli, Tech Xplore

El rendimiento y el realismo de la tecnología de realidad virtual (VR) se ha mejorado significativamente en la última década, permitiendo a los usuarios sumergirse en contenido digital de formas que antes eran inaccesibles. Es probable que la tecnología continúe evolucionando en los próximos años, introduciendo características y componentes adicionales que involucren aún más los cinco sentidos.

Recientemente, investigadores de la Universidad Westlake, el Instituto Westlake para Estudios Avanzados y otras universidades de China crearon un nuevo dispositivo háptico que podría aumentar la fidelidad y el realismo de las experiencias virtuales. Este dispositivo, presentado en Nature Machine Intelligence, está inspirado en parte en el arte asiático del origami.

'Siempre estoy interesado en temas de tendencia, no solo de la academia, sino también de los sectores industriales', dijo Hanqing Jiang, uno de los investigadores que realizó el estudio, a Tech Xplore. 'Desde 2019, he estado siguiendo los últimos avances tecnológicos en el AR/VR áreas. Además de las percepciones visuales y auditivas, la sensación mecánica, específicamente el tacto, es un componente importante, pero aún falta en las tecnologías existentes'.

El objetivo clave del trabajo reciente de Jiang y sus colegas era crear un dispositivo háptico que permitiera a los usuarios detectar la rigidez de los objetos que encuentran en entornos virtuales. Para hacer esto, el equipo se inspiró en el origami, el arte de plegar papel para crear formas o figuras específicas en 3D.

'Cuando estaba en la Universidad Estatal de Arizona, mi grupo estudió el origami curvado y lo usó para ajustar la rigidez en 2020', dijo Jiang. 'Este trabajo nos inspiró a combinar el origami y el metaverso. No teníamos planes detallados sobre cómo hacerlo funcionar en ese momento. Después de unirme a la Universidad Westlake en 2021, obtuve el ancho de banda para ampliar en gran medida mi propio grupo, incluidos ingenieros mecánicos e ingenieros eléctricos, y elaboré un plan detallado para replicar la sensación mecánica activa utilizando el origami curvado para el metaverso.'

El dispositivo curvado basado en origami creado por Jiang y sus colegas permite a los usuarios sentir sensaciones similares a las que sentirían si estuvieran tocando diferentes objetos en la vida real, replicando la suavidad o rigidez de estos objetos, así como cualquier sensación táctil positiva o negativa. En comparación con otros dispositivos hápticos presentados en el pasado, este sistema podría permitir a los humanos tener experiencias relacionadas con el tacto mientras interactúan activamente con objetos en entornos virtuales, en lugar de simplemente producir sensaciones táctiles cuando sus manos están quietas.

El dispositivo puede sincronizarse fácilmente con contenido de VR específico para producir sensaciones táctiles perfectamente sincronizadas y cambiar lo que los usuarios perciben cuando interactúan con diferentes objetos o entornos. Además de reproducir lo que los humanos podrían sentir al tocar objetos más duros o más suaves, puede crear sensaciones de aplastar a un usuario.

'El componente clave de nuestro sistema es un panel de origami curvado', explicó Jiang. 'Para cambiar la rigidez simultáneamente con las escenas en los entornos de VR/AR, se utilizan motores para cambiar los ángulos entre los paneles de origami. Alcanzamos lo que podría denominarse 'sensación mecánica activa'. En el pasado, las tecnologías dominantes usaban la vibración para replicar la sensación táctil, que es pasiva. Sin embargo, nosotros, los humanos, usamos la sensación activa para interactuar con los entornos físicos y nuestro sistema podría reflejar mejor esto'.

Los investigadores han evaluado su dispositivo hasta el momento en una serie de pruebas preliminares, evaluando su capacidad para crear experiencias táctiles inmersivas. Sus resultados sugieren que superó a otros dispositivos hápticos existentes que utilizan principalmente la vibración para producir sensaciones táctiles.

En el futuro, su diseño único basado en el origami podría utilizarse para mejorar aún más el rendimiento de la tecnología de VR. Mientras tanto, Jiang y su equipo planean continuar trabajando en su dispositivo para recrear eficazmente otras sensaciones táctiles.

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