La Piel Artificial Suave Y Flexible Produce Un Sentido Del Tacto Realista [Video]

Piel artificial suave en los dedos

El sistema de la piel de sensores y actuadores suaves permite que la piel artificial se adapte a la forma exacta de la muñeca del usuario.

Los científicos de EPFL han desarrollado una piel artificial suave que proporciona retroalimentación háptica y, gracias a un sofisticado mecanismo de autodetección, tiene el potencial de adaptarse instantáneamente a los movimientos del usuario. Las aplicaciones de la nueva tecnología van desde la rehabilitación médica hasta la realidad virtual.

Al igual que nuestros sentidos del oído y la vista, nuestro sentido del tacto juega un papel importante en la forma en que percibimos e interactuamos con el mundo que nos rodea. Y la tecnología capaz de replicar nuestro sentido del tacto, también conocida como retroalimentación háptica, puede mejorar enormemente las interfaces humano-computadora y humano-robot para aplicaciones como rehabilitación médica y realidad virtual.

Los científicos del Laboratorio de Robótica Reconfigurable (RRL) de EPFL, dirigido por Jamie Paik, y del Laboratorio de Interfaces Bioelectrónicas Blandas (LSBI), dirigido por Stéphanie Lacour en la Escuela de Ingeniería, se han unido para desarrollar una piel artificial suave y flexible hecha de silicona y electrodos. Ambos laboratorios son parte del programa NCCR Robotics.

El sistema de la piel de sensores y actuadores blandos permite que la piel artificial se adapte a la forma exacta de la muñeca del usuario, por ejemplo, y proporcione una respuesta háptica en forma de presión y vibración. Los sensores de deformación miden continuamente la deformación de la piel para que la retroalimentación háptica se pueda ajustar en tiempo real para producir una sensación de tacto lo más realista posible. El trabajo de los científicos se acaba de publicar en Soft Robotics .

Sensores de piel artificial

“Esta es la primera vez que desarrollamos una piel artificial completamente suave en la que se integran sensores y actuadores”, dice Harshal Sonar, autor principal del estudio. “Esto nos brinda un control de circuito cerrado, lo que significa que podemos modular de manera precisa y confiable la estimulación vibratoria que siente el usuario. Esto es ideal para aplicaciones portátiles, como para probar la propiocepción de un paciente en aplicaciones médicas “.

Hápticos intercalados entre capas de silicona

La piel artificial contiene actuadores neumáticos suaves que forman una capa de membrana que se puede inflar bombeando aire en ella. Los actuadores pueden ajustarse a diferentes presiones y frecuencias (hasta 100 Hz o 100 impulsos por segundo). La piel vibra cuando la capa de la membrana se infla y desinfla rápidamente. Una capa de sensor se asienta sobre la capa de membrana y contiene electrodos blandos hechos de una mezcla de galio líquido-sólido. Estos electrodos miden la deformación de la piel de forma continua y envían los datos a un microcontrolador, que utiliza esta retroalimentación para ajustar la sensación transmitida al usuario en respuesta a los movimientos del usuario y los cambios en los factores externos.

Haptics intercalados entre capas de silicona

La piel artificial se puede estirar hasta cuatro veces su longitud original durante un millón de ciclos. Eso lo hace particularmente atractivo para una serie de aplicaciones del mundo real. Por ahora, los científicos lo han probado en los dedos de los usuarios y todavía están mejorando la tecnología.

“El siguiente paso será desarrollar un prototipo completamente portátil para aplicaciones en rehabilitación y realidad virtual y aumentada”, dice Sonar. “El prototipo también se probará en estudios neurocientíficos, donde se puede utilizar para estimular el cuerpo humano mientras los investigadores estudian la actividad cerebral dinámica en experimentos de resonancia magnética”.

Referencia: “Control de retroalimentación háptica de circuito cerrado usando una piel de actuador neumático suave con detección automática” por Harshal A. Sonar, Aaron P. Gerratt, Stéphanie P. Lacour y Jamie Paik, 23 de septiembre de 2019, Soft Robotics .
DOI: 10.1089 / soro.2019.0013

Imágenes y video: EPFL

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