Una posible configuración del Tangiball. Crédito: RRL EPFL/CC por SA 4.0
Los investigadores de EPFL han desarrollado un sistema robótico suave personalizable que utiliza aire comprimido para producir cambios de forma, vibraciones y otros comentarios hápticos o táctil en una variedad de configuraciones. El dispositivo tiene una promesa significativa para aplicaciones en realidad virtual, fisioterapia y rehabilitación.
En contraste con sus configuraciones versátiles y complejas de 16 posibles, el diseño del marco dígitos, desarrollado en el laboratorio de robótica reconfigurable en la Escuela de Ingeniería de EPFL, es relativamente simple. Cada configuración está hecha de múltiples módulos, o dígitos, que están compuestos de enlaces rígidos unidos por juntas flexibles. Estas juntas están controladas por bolsas de aire presurizadas para cambiar la forma y la rigidez de los módulos.
En un estudio recientemente publicado En sistemas inteligentes avanzados, el jefe de laboratorio de robótica reconfigurable Jamie Paik y su equipo presentan configuraciones de dos dígitos, el tangiglove portátil y el Tangiball portátil, evitando la versatilidad de su marco.
“Las interfaces hápticas o táctiles pueden mejorar las experiencias de la realidad virtual al emular el toque del mundo real y apoyar la rehabilitación a través de sistemas interactivos. Pero existe una necesidad real de diseños y métodos de control reconfigurables más generalizados”, explica el Ph.D. Estudiante y primer autor Serhat Demirtas.
Gracias a su diseño modular, el marco Digits tiene potencial para una amplia gama de aplicaciones, incluida la capacitación muscular progresiva y la recuperación del motor, así como diferentes configuraciones para interfaces hápticas en entornos virtuales.
Las 16 configuraciones posibles de módulos de dígitos. Crédito: RRL EPFL/CC por SA 4.0
Hacer coincidir la riqueza sensorial del tacto humano
A diferencia de otros sentidos humanos como la visión y la audición, que son en gran medida pasivos, el sentido del tacto requiere acciones complejas, como frotar o agarrar, para percibir la textura, la temperatura, el peso, la forma o la rigidez. Por lo tanto, las tecnologías hápticas a menudo se desarrollan para un solo uso o aspecto del tacto, ya que es extremadamente difícil crear sistemas que puedan combinar la adaptabilidad y la escalabilidad con una experiencia háptica realista.
El marco de dígitos cumple con este desafío gracias a la tecnología de robótica reconfigurable de la firma del laboratorio de Paik. Sorprendentemente, abarca dos categorías principales de configuración robótica: cadena cerrada y cadena abierta. Si bien las estructuras de cadena abierta consisten en una serie de enlaces conectados fijados en un extremo, como un brazo robótico, las configuraciones de cadena cerrada generalmente tienen un diseño de bucle con dos extremos fijos.
Por lo tanto, el tangiglove de cadena abierta se asemeja a un exoesqueleto, que puede usarse para brindar retroalimentación de rigidez al usuario. Mientras tanto, el Tangiball de cadena cerrada tiene cuatro dígitos conectados que pueden asumir hasta ocho formas diferentes, que van desde un cubo hasta una esfera, además de proporcionar comentarios de rigidez. Ambos dispositivos también pueden producir vibraciones.
Además de su diseño modular, el marco Digits es notable por su enfoque en la actuación neumática (aire comprimido), que es un área de robótica subexplorada para experiencias hápticas personalizadas. Para cerrar esta brecha, los científicos extendieron el software de robótica de código abierto Feelix, lo que permite a los usuarios crear perfiles de interacción hápticos neumáticos personalizados. El sistema basado en el aprendizaje automático puede detectar cambios inducidos por el tacto en los módulos dígitos y crear nuevas interacciones inteligentes e intuitivas, sin requerido la codificación.
Los dígitos tienen un potencial significativo para entornos de realidad virtual y aumentada. Crédito: RRL EPFL/CC por SA 4.0
El equipo ya tiene planes para desarrollar el potencial de rehabilitación de la tecnología mediante la evaluación de escenarios terapéuticos y usabilidad a largo plazo. También están investigando una gama más amplia de aplicaciones a través de nuevas configuraciones, especialmente aquellas que aprovechan las transiciones rápidas del dispositivo entre diferentes, dimensiones, formas y rigidez, un requisito previo esencial para la interacción en tiempo real en entornos virtuales y aumentados.
“Nuestro objetivo con los módulos de dígitos es redefinir la interacción humana-máquina a través de robots reconfigurables que adaptan su forma, rigidez y retroalimentación háptica. Esta adaptabilidad respalda la realidad virtual más tangible, la rehabilitación efectiva y las experiencias más ricas para todos, sin duda su tamaño, capacidad y necesidad”, enfatiza Paik.
Más información: Serhat Demirtas et al, retroalimentación háptica reconfigurable: marco integral de diseño y control, sistemas inteligentes avanzados (2025). Doi: 10.1002/aisy.202500142
Proporcionado por Ecole Polytechnique Federal de Lausanne
Cita: los módulos de robot blandos personalizables permiten nuevas interacciones hápticas (2025, 19 de junio) Recuperado el 19 de junio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-06-customizable-soft-robot-modules-haptic.html
Este documento está sujeto a derechos de autor. Además de cualquier trato justo con el propósito de estudio o investigación privada, no se puede reproducir ninguna parte sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona solo para fines de información.
