Ubicaciones de dispositivos hápticos portátiles. Crédito: Nature revisa la bioingeniería (2025). Doi: 10.1038/s44222-025-00274-W
Desde la realidad virtual hasta la rehabilitación y la comunicación, la tecnología háptica ha revolucionado la forma en que los humanos interactúan con el mundo digital. Mientras que los primeros dispositivos hápticos se centraron en señales individuales como notificaciones basadas en vibraciones, los avances modernos han allanado el camino para dispositivos hápticos multisensoriales que integran diversas formas de retroalimentación táctil, incluida la vibración, el estiramiento de la piel, la presión y la temperatura.
Recientemente, un equipo de expertos, incluidos Marcia O’Malley y Daniel Preston de la Universidad de Rice, Joshua Fleck, ex alumnos Zane Zook ’23 y Janelle Clark ’22 y otros colaboradores, publicaron una revisión en profundidad en la naturaleza revisa las aplicaciones de bioingeniería El estado actual de la tecnología de huevas multisensensorías de uso portátil.
Los dispositivos hápticos, que permiten la comunicación a través del tacto, han evolucionado significativamente desde su introducción en la década de 1960. Inicialmente, se basaron en mecanismos rígidos y fundamentados que actúan como interfaces de usuario, generando comentarios basados en la fuerza de entornos virtuales.
Pero con los avances en la tecnología de detección y actuación, los dispositivos hápticos se han vuelto cada vez más portátiles. Las innovaciones de hoy se centran en la retroalimentación cutánea, estimulando los receptores de la piel para proporcionar sensaciones táctiles realistas, en lugar de la retroalimentación kinestésica, que imita la fuerza ejercida sobre el sistema musculoesquelético.
“Los dispositivos hápticos portátiles ahora están integrados en productos de consumo como relojes inteligentes y accesorios para juegos, y están sirviendo roles más complejos en atención médica, robótica y medios inmersivos”, dijo O’Malley, profesor de la familia Thomas Michael Panos en Ingeniería y Presidente de Ingeniería Mecánica.
“Un nuevo cambio hacia la retroalimentación háptica multisensorial, lo que significa ofrecer más de un tipo de estímulo táctil simultáneamente, está mejorando la experiencia del usuario, pero presenta una nueva ingeniería y desafíos perceptivos. A medida que esta tecnología continúa evolucionando, veremos que se mueve hacia una experiencia más rica y multisensorial, una que cierra la brecha entre la interacción digital y el toque humano”.
El diseño de dispositivos hápticos multisensoriales efectivos y portátiles requiere una comprensión profunda de la percepción del tacto humano, y el equipo de investigación identificó varios desafíos clave en el campo hoy. Uno de los obstáculos más significativos es la variabilidad en la mecánica de contacto de la piel como diferencias en la elasticidad de la piel, la distribución del receptor y los factores externos como la humedad pueden alterar la forma en que se perciben los estímulos hápticos. Otro problema es el enmascaramiento táctil, donde múltiples sensaciones hápticas, como la vibración y el estiramiento de la piel, pueden interferir entre sí, reduciendo la claridad perceptiva.
Dispositivos hápticos múltiples portátiles seleccionados. Crédito: Nature revisa la bioingeniería (2025). Doi: 10.1038/s44222-025-00274-W
“La piel de cada persona responde de manera diferente a los estímulos debido a las variaciones en la elasticidad, la humedad e incluso el vello corporal”, dijo Preston, profesor asistente de ingeniería mecánica. “Esta variabilidad hace que el diseño de dispositivos universalmente efectivos sea increíblemente complejo”.
Además, la portabilidad y la comodidad siguen siendo importantes consideraciones en cada producto. Los dispositivos hápticos deben estar diseñados para adaptarse a diferentes ubicaciones del cuerpo sin causar molestias, restringir el movimiento o interrumpir las actividades diarias. Factores como el peso, el tamaño y los métodos de apego juegan un papel crucial para garantizar la usabilidad a largo plazo.
“La verdadera inmersión en la tecnología háptica depende no solo de lo que sienten los usuarios, sino de cuán natural y cómodamente la experimentan”, dijo Preston.
Además de destacar los desafíos, los autores identificaron varios métodos de actuación emergentes que podrían redefinir la tecnología háptica portátil.
La actuación electromecánica, comúnmente utilizada en los sistemas de retroalimentación vibratoria, sigue siendo el método más ampliamente adoptado debido a su confiabilidad y asequibilidad. Sin embargo, a menudo lucha por proporcionar una amplia gama de señales hápticas. La actuación polimérica, que se basa en polímeros inteligentes que cambian de forma o textura cuando se exponen a estímulos, ofrece una alternativa liviana y flexible para entregar comentarios hápticos.
La actuación fluídica, que utiliza aire o líquido presurizado para generar sensaciones táctiles dinámicas, está ganando tracción en robótica suave y portados hápticos basados en textiles, ofreciendo nuevas posibilidades para la comodidad y la adaptabilidad. Además, la actuación térmica está surgiendo como una forma de mejorar la inmersión en entornos virtuales o simular las interacciones del mundo real a través de sensaciones de calentamiento o enfriamiento.
Aplicaciones de dispositivos hápticos portátiles en varios dominios. Crédito: Nature revisa la bioingeniería (2025). Doi: 10.1038/s44222-025-00274-W
“Esperamos que estas tecnologías expandan significativamente el alcance de la retroalimentación háptica, particularmente en campos como la rehabilitación médica, el desarrollo protésico e interacción humana-máquina”, dijo O’Malley. “Aunque prometedor, se necesita más refinamiento para mejorar el tiempo de respuesta, la durabilidad y la eficiencia energética”.
La revisión también ofrece información sobre cómo la tecnología háptica portátil está preparada para desbloquear nuevas posibilidades en la interacción humana con entornos digitales y físicos. En realidad virtual y aumentada, los hápticos multisensoriales mejoran la inmersión al permitir a los usuarios sentir objetos digitales, mejorar las experiencias en los juegos, las simulaciones de capacitación y la educación. En atención médica y rehabilitación, los hápticos portátiles ayudan en el entrenamiento de habilidades motoras, la rehabilitación posterior al accidente cerebrovascular y la retroalimentación de las extremidades protésicas, lo que permite a los pacientes interactuar de manera más efectiva con su entorno.
La tecnología de asistencia y las aplicaciones de comunicación aprovechan las interfaces táctiles para ayudar a las personas con discapacidades de visión o audición al traducir la información auditiva o visual en señales táctilas. Los sistemas de navegación y orientación se benefician de los wearables hápticos al proporcionar señales direccionales intuitivas, ayudando a personas con discapacidad visual y mejorando la navegación manos libres en campos como militares y aviación.
Además, la teleperación y la robótica pueden ganar significativamente a medida que los sistemas robóticos controlados a distancia con retroalimentación háptica permiten a los usuarios “sentir” objetos desde la distancia, mejorando la precisión en tareas delicadas como la cirugía robótica.
A pesar del progreso significativo, los autores enfatizaron la necesidad de una mayor exploración en la percepción háptica multisensorial. Comprender cómo el cerebro procesa las señales hápticas simultáneas será crucial para refinar dispositivos futuros, y garantizar la adopción generalizada requerirá un equilibrio entre la sofisticación tecnológica, la comodidad del usuario y la usabilidad práctica.
“El objetivo final es crear dispositivos hápticos que se sientan tan naturales como el toque del mundo real”, dijo O’Malley.
Más información: Joshua J. Fleck et al, dispositivos hápticos multisensoriales portátiles, Bioingeniería de Nature Reviews (2025). Doi: 10.1038/s44222-025-00274-W
Proporcionado por la Universidad de Rice
Cita: Revolución del tacto: los investigadores exploran el futuro de la tecnología háptica multisensorial portátil (2025, 25 de marzo) Recuperado el 25 de marzo de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-03-revolutionizing-explore-wearable-multi.html
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