Simulando el tacto en realidad virtual

Los sistemas de realidad virtual de hoy en día pueden crear experiencias visuales inmersivas, pero rara vez permiten a los usuarios sentir algo, en particular las paredes, los electrodomésticos y los muebles. Sin embargo, un nuevo dispositivo desarrollado en la Universidad de Carnegie Mellon (CMU), utiliza múltiples cordones atados a la mano y los dedos para simular la sensación de tocar obstáculos y objetos pesados.

Al bloquear los cordones cuando la mano del usuario está cerca de una pared virtual, por ejemplo, el dispositivo simula la sensación de tocarla. Del mismo modo, el mecanismo de cuerdas permite a las personas sentir los contornos de una escultura virtual, sentir la resistencia cuando empujan un mueble o incluso chocar los cinco con un personaje virtual.

Cathy Fang, de la CMU, dijo que el dispositivo, montado en el hombro, aprovecha el uso de cuerdas con resorte para reducir el peso, consumir menos energía de la batería y mantener los costos bajos.

"Elementos como paredes, muebles y personajes virtuales son clave para construir mundos virtuales inmersivos, y sin embargo los sistemas de RV contemporáneos hacen poco más que hacer vibrar los controladores de mano", dijo Chris Harrison, profesor asistente en el Instituto de Interacción Humano-Computadora (HCII) de la CMU. La evaluación del dispositivo de cuerdas múltiples, como informaron los coautores Harrison, Fang, el ingeniero Matthew Dworman del Instituto de Robótica y el estudiante de doctorado del HCII, Yang Zhang, encontró que era más realista que otras técnicas hápticas.

"Creo que la experiencia crea sorpresas, como cuando uno interactúa con una baranda y puede agarrarla con sus dedos", dijo Fang. "También es divertido explorar la sensación de objetos irregulares, como una estatua".

Demostración del dispositivo. (Foto: Carnegie Mellon University)

Otros investigadores han usado cuerdas para crear retroalimentación háptica en los mundos virtuales, pero normalmente usan motores para controlarlas. Los motores no funcionarían para los investigadores de la CMU, que imaginaron un sistema lo suficientemente ligero como para ser utilizado por el usuario y asequible para los consumidores.

"La desventaja de los motores es que consumen mucha energía", dijo Fang. "También son pesados".

En lugar de motores, el equipo usó retractores de resorte, similares a los que se ven en los llaveros o en las tarjetas de identificación. Añadieron un mecanismo de trinquete que se puede bloquear rápidamente con un pestillo controlado eléctricamente. Los resortes, no motores, mantienen las cuerdas tensadas. Solo se necesita una pequeña cantidad de energía eléctrica para activar el pestillo, por lo que el sistema es energéticamente eficiente y puede funcionar con energía de la batería.

Los investigadores experimentaron con varias cuerdas y colocaciones diferentes, llegando a la conclusión de que fijar una en cada punta de dedo, una en la palma de la mano y otra en la muñeca era la mejor experiencia. Un sensor que rastrea los movimientos de la mano y los dedos se halla unido al equipo de RV. Cuando detecta que la mano de un usuario está cerca de una pared virtual u otro obstáculo, los trinquetes se activan en una secuencia adecuada a esos objetos virtuales. Los trinquetes se desenganchan cuando la persona retira su mano.

Todo el dispositivo pesa menos de 0,28 kg. Los investigadores estiman que una versión producida en masa costaría menos de 50 dólares.

Fang dijo que el sistema sería adecuado para juegos de RV y experiencias que impliquen interactuar con obstáculos físicos y objetos, como un laberinto. También podría utilizarse para visitas a museos virtuales. Y, en una época en la que no siempre es posible visitar físicamente las tiendas, "también podría utilizarse para comprar en una tienda de muebles", añadió. (Fuente: NCYT Amazings)