Tecnología háptica
| ||||||
Tecnología háptica. Refiere al conjunto de interfaces tecnológicas que interaccionan con el ser humano mediante el sentido del tacto. Se trata de una tecnología emergente desde los años 90 que está evolucionando prometedoramente en algunos campos de aplicación.
Sumario
Generalidades
La tecnología háptica es aquella que interactúa con el usuario mediante el sentido del tacto y que está dando lugar a grandes avances en el campo de la realidad aumentada. No en vano, gracias a ella un equipo de científicos europeos ya han teletransportado de forma virtual objetos reales a través del ciberespacio, ha logrado que se pueda "tocar" la realidad virtual e incluso ha hecho posible que se puedan sentir los movimientos de una pareja de baile generada por ordenador.
Para ello, además de la tecnología háptica ha sido necesario un nuevo método para generar contenidos de realidad virtual. Estas investigaciones cuentan con el apoyo del proyecto Immersence ("Presencia interactiva, multimodal e inmersiva"), financiado con 5,5 millones de euros a través del área temática Tecnologías de la Sociedad de la Información (TSI) del Sexto Programa Marco (6PM) europeo.
Historia
Una de las formas más tempranas de uso de las tecnologías hápticas en dispositivos se introdujo en los sistemas servo de los grandes aviones, con la intención de operarlos remotamente. Estos sistemas primitivos actuaban en una única vía de tal forma que la fuerza aplicada a un mando se multiplicaba hacia las superficies de control aerodinámico (alerones, etc.), pero el piloto no obtenía como respuesta un factor de la fuerza resistente.
Es de pensar que en los inicios, los pilotos de los pequeños aviones sin servo tenían todas las sensaciones acerca de la resistencia sobre las actuaciones de una palanca y esto suponía una seguridad en ciertas situaciones de peligro. Lo cierto es que con los servos iniciales el piloto no obtenía esta sensación. Para resolver este problema se instaló un sistema de control que proporcionaba una resistencia a la palanca del piloto proporcional al ángulo de ataque, este es un ejemplo de interfaz háptico.
Teleoperadores y simuladores
Los teleoperadores son operadores que controlan herramientas de forma remota, y es necesario en estos casos que las fuerzas de contacto resistentes retornen hacia el teleoperador. A esto se le denomina "teleoperación háptica". El primer operador háptico desarrollado se construyó en los años 50 en Argonne National Laboratory EE.UU.
Por el Doctor Raymond Goertz permitiendo operar remotamente sobre sustancias radiactivas. Desde estas experiencias el empleo de una "fuerza de retorno" se ha ido empleando ampliamente en muchos tipos de teleoperación tal y como la exploración de las profundidades marinas. Cuando estos dispositivos se emplean con un usuario mediante simulación guiada por ordenador, es importante proporcionar la fuerza de retorno que podría sentirse en las operaciones reales.
Como en estos casos los objetos manipulables no existen en realidad, las fuerzas hápticas generadas como retorno mediante el ordenador al usuario deben ser de tal forma que proporcionen sensación al operador. Los simuladores hápticos se emplean en la actualidad 2004 en entrenamiento de operaciones médicas y en simuladores de vuelo para el entrenamiento de pilotos.
Juegos
Algunos dispositivos desarrollados para juegos tienen estas características. Es de destacar sobre todo en algunos joysticks y controladores de juego proporcionan un retorno háptico.
La forma más sencilla en los juegos es lo que se denomina "tabletas vibradoras" ("rumble packs") con los que el usuario siente como hay irregularidades tales como un terreno desigual cuando conduce un Automóvil.
Realidad Virtual
Es muy evidente que las interfaces hápticos vayan ganando cada vez más terreno en parte de la realidad virtual, añadiendo la sensación del tacto a los entornos visuales, tal y como es en el sistema denominado: '3D-Mobile Immersive Workstation'.
Se puso muy de moda a comienzo de los años 2000 el entorno virtual del cibersexo (denominado también Teledildónica). Los avances logrados hasta el día de hoy ponen de manifesto la imparable carrera que se nos avecina.
Investigación
Algunas investigaciones se han realizado sobre diferentes tipos de sensaciones del tacto como vibraciones rápidas o estimulación mediante punciones. Un dispositivo de este tipo emplea una red de diminutos clavos que vibran con el objeto de simular la sensación de la superficie de lo que se toca, permitiendo discriminación entre varias formas, texturas y resiliencias.
Medicina
Existen diversos interfaces hápticos en el caso de simulación médica y que pueden resultar útiles a la hora de intentar minimizar los daños ocasionados por el uso de procedimientos invasivos (laparoscopia/radiología de intervención) y permitir obtener de forma remota.
En el futuro, es muy posible que los médicos expertos puedan hacer operaciones remotas. Además se han utilizado dispositivos hápticos en rehabilitación asistida por robots.
"Los aspectos audiovisuales de la realidad virtual han avanzado mucho en los últimos años, por lo que añadir el sentido del tacto es un paso lógico", tal y como señala Andreas Schweinberger, coordinador de Immersence.
Para desarrollar sus líneas de innovación, los científicos partieron de los últimos avances en tecnología háptica y de un nuevo método para generar contenidos virtuales que ofrece experiencias mucho más realistas e inmersivas que nunca.
De hecho, además de ver y oír el entorno, los objetos y los avatares virtuales, los usuarios pueden ahora tocarlos, situación que allana el camino a nuevas aplicaciones de telepresencia, telemedicina, diseño industrial, juegos y entretenimiento.
Schweinberger dirigió un equipo en el que participaron nueve universidades y grupos de investigación de toda Europa, con el fin de crear tecnología que hiciese palpables objetos y personajes de realidad virtual.
De este modo, se desarrollaron interfaces multimodales, hápticas e innovadoras. Así como nuevas técnicas de procesamiento de señales y un método pionero para generar objetos de realidad virtual en tiempo real a partir de objetos reales.
Esta última tecnología, desarrollada en el Laboratorio de Visión Informática del ETH (Eidgenössische Technische Hochschule de Zúrich, Suiza), utiliza un escáner tridimensional y un sistema de modelización avanzada para crear una representación virtual de un objeto real que puede transmitirse a alguien situado en otro lugar. Este último podrá mover, tocar y manipular el objeto gracias a unas gafas especiales y a una interfaz háptica.
Aun así, Schweinberger apunta que la tecnología háptica "se encuentra todavía en sus primeras fases". "Para la interfaz háptica utilizamos un brazo robótico denominado PHANTOM que posee un punto de contacto. Esto da la sensación de tocar el objeto, pero no es posible cogerlo o manejarlo". añadé. No obstante, investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid ya están desarrollando un dispositivo háptico con dos puntos de contacto que permitirá agarrar un objeto con una mano virtual.
Por otro lado, científicos de la Universidad Técnica de Munich (TUM) se centraron en lograr una mayor interacción entre humanos en un entorno virtual. Con este fin, utilizaron una plataforma robótica móvil como pareja de baile para un humano. De este modo, se consiguió que, mediante unas gafas de realidad virtual y asiendo las "manos" del robot, el usuario viera cómo una pareja de baile danza con él.
Por si fuera poco, investigadores de la Universidad de Evry (Francia) fueron más allá y estudiaron cómo crear de forma virtual la sensación de que dos personas estén tocando un objeto.
Los investigadores admitieron que los aficionados a los juegos electrónicos estarían "encantados" con estos avances e insistieron en que la tecnología podría utilizarse también para aplicaciones más profesionales que, por ejemplo, permitieran a médicos tratar pacientes a distancia o a diseñadores industriales colaborar de forma remota mediante la teletransportación a través de Internet de maquetas digitales palpables de sus diseños.
