La nueva tecnología de retroalimentación háptica aporta un toque realista a los wearables y la realidad virtual

Es fácil dar por sentado el suave zumbido de tu reloj inteligente cuando suena el temporizador que configuraste para hervir el agua. Una retroalimentación háptica tan simple como esta ha ayudado a humanos y máquinas a comunicarse de forma más eficiente durante el último medio siglo. Ahora, los recientes avances en la comprensión de la retroalimentación háptica podrían ser la clave para que las interacciones con las computadoras sean más satisfactorias e impulsar tecnologías como la RA/RV al siguiente nivel. Aquí tienes lo que necesitas saber.

La evolución de la tecnología háptica

La tecnología háptica se refiere a la retroalimentación informática auxiliar proporcionada en función de las acciones. Los primeros casos de uso de estos sistemas de retroalimentación táctil aparecieron durante la Segunda Guerra Mundial. En ese momento, los ingenieros aeronáuticos decidieron que era conveniente instalar retroalimentación en los sistemas de aeronaves de gran tamaño. Esta retroalimentación permitía a los pilotos evaluar mejor el comportamiento del avión.

En la década de 1960, la tecnología se expandió a otras aplicaciones militares antes de llegar al sector comercial. Durante las dos décadas siguientes, se expandiría a diversas industrias.

Cabe destacar que algunas de las primeras interacciones del público con los sistemas hápticos surgieron de los videojuegos. Estos primeros sistemas movían el asiento o el volante para simular terrenos accidentados o la colisión de otro jugador.

Aplicaciones médicas tempranas

Al mismo tiempo, los sistemas de retroalimentación háptica se estaban utilizando en aplicaciones médicas. Algunas de sus primeras implementaciones se observaron para ayudar a personas con baja visión o problemas de audición. Estos sistemas facilitaron el proceso de curación y, en muchos casos, mejoraron la calidad de vida de pacientes con enfermedades crónicas.

Durante la década de 1990 y principios de la de 2000, la retroalimentación háptica pasó de ser una rareza a algo que muchos consumidores esperaban de su experiencia de juego. Artículos como las notificaciones silenciosas en los teléfonos móviles y opciones de juego como el chaleco Aura Interactor utilizan retroalimentación háptica simple para mejorar la experiencia del usuario y proporcionar una capa adicional de comunicación sensorial.

Sentando las bases para el tacto virtual

Curiosamente, incluso en esa época, algunos ingenieros visionarios veían la retroalimentación háptica como la clave para crear un mundo virtual sin interrupciones. Existen pruebas de estos esfuerzos, como... Fantasma (Mecanismo de Interfaz Háptica Personal). PHANToM permitía a los usuarios experimentar su experiencia de RV mediante una interfaz similar a un dedal que aplicaba una presión opuesta al tocar objetos virtuales.

Retroalimentación electromecánica: la base de la háptica moderna

La mayoría de los sistemas de retroalimentación háptica se basan en algún tipo de fuerza electromecánica, generalmente en forma de vibraciones. Esta retroalimentación cinestésica sigue siendo el tipo de retroalimentación háptica más común en la actualidad. Puedes encontrar estos sistemas en artículos cotidianos como tu smartphone o reloj.

Fuente – Hackaday

Los sistemas hápticos electromecánicos vienen en muchas formas, pero el método más común utiliza un actuador que aplica una pequeña fuerza de rotación a un peso. Esta acción crea el zumbido característico de los relojes inteligentes.

Las versiones más avanzadas de este sistema, como las que se encuentran en los mandos de las consolas de videojuegos actuales, ofrecen funciones como el doble shock. Esta opción proporciona múltiples niveles de fuerza según la situación del juego.

El auge de la háptica multisensorial

El uso de dispositivos hápticos multisensoriales está en auge. Estos sistemas utilizan otras sensaciones táctiles para proporcionar mayor retroalimentación sensorial y capacidades de comunicación. Estos métodos de actuación emergentes pueden incluir vibración multinivel, pellizcos o estiramientos de la piel, presión y cambios de temperatura.

El uso de un sistema háptico multisensor permite a los ingenieros comunicar información más compleja a través de múltiples vías. Muchos analistas consideran que estos sistemas son el futuro. Ofrecen retroalimentación cutánea y sensaciones táctiles realistas que mejoran las interacciones en juegos, realidad virtual (RV), realidad aumentada (RA) y ordenadores. Estas son algunas de las principales opciones de retroalimentación háptica actuales.

Actuación polimérica

Los actuadores poliméricos integran polímeros inteligentes para proporcionar estimulación al usuario. Estos materiales son únicos porque modifican su forma o textura al exponerse a ciertos estímulos, como la corriente eléctrica o la fuerza. Estos sistemas son extremadamente ligeros y no requieren componentes eléctricos adicionales para funcionar. Pueden tocar, pinchar, dar golpecitos y realizar otras formas de contacto con los usuarios.

Actuación fluídica

Los dispositivos de retroalimentación háptica de actuación fluídica utilizan aire o fluido a presión para suministrar energía a sus componentes. Estos sistemas pueden operar en lugares donde los dispositivos electrónicos pueden ser alterados, como bajo el agua o en zonas con alta interferencia magnética. Su diseño único permite a los actuadores fluídicos generar respuestas táctiles dinámicas multinivel.

Actuación térmica

Otro método háptico popular que los ingenieros han seguido explorando es la activación térmica. Estos sistemas aplican calor o reducen la temperatura para notificar a una persona sobre una tarea o situación específica. Ofrecen un método de comunicación silencioso y simplificado que no requiere muchas piezas móviles.

Barreras para la adopción generalizada de la tecnología háptica

Las opciones para desarrolladores hápticos siguen aumentando gracias a los avances tecnológicos. Sin embargo, aún quedan muchos desafíos por superar para lograr una adopción a gran escala. Por ejemplo, la piel de cada persona es diferente y su interpretación de lo que siente varía. Por lo tanto, lo que para una persona puede parecer obvio, para otra puede parecer insignificante.

Variabilidad

Gran parte de este problema gira en torno a la variabilidad del cuerpo y la piel de cada persona. Diversos factores, como la salud, la edad, la elasticidad de la piel, la humedad e incluso el vello corporal, pueden afectar el rendimiento de estos dispositivos. Además, factores como el lugar donde se usará el dispositivo y su fijación pueden afectar su capacidad para comunicarse eficazmente con el usuario. La variabilidad es una preocupación fundamental para los desarrolladores de sistemas hápticos. Detalles clave como la humedad e incluso la separación de los receptores nerviosos son información vital que utilizan para garantizar el funcionamiento de sus dispositivos.

Enmascaramiento táctil

El término enmascaramiento táctil se refiere a la pérdida de una de las sensaciones de retroalimentación táctil debido a un efecto de cancelación. Nadie experimenta lo mismo, y a medida que los ingenieros diseñan métodos de comunicación táctil más complejos, es vital garantizar que una acción táctil no elimine la sensación de la otra.

Por ejemplo, podría tener un dispositivo que vibra y se calienta en una situación determinada. Es posible que algunos usuarios no sientan la vibración debido al calor, o viceversa. Estos desafíos deben superarse para que la comunicación háptica sea óptima.

Reseña de la Universidad Rice: Háptica de última generación

Investigadores de la Universidad Rice y otras instituciones de primer nivel se asociaron para profundizar en la creación de dispositivos hápticos que imitan el tacto humano con una fidelidad sin precedentes. Su análisis, "Dispositivos hápticos multisensoriales portátiles”, publicado en Nature Reviews Bioengineering, abre la puerta a interfaces de retroalimentación háptica más avanzadas en el futuro.

El artículo comienza con un análisis exhaustivo del estado de la industria y la tecnología de los wearables. Uno de los primeros descubrimientos de los investigadores es el surgimiento de más sistemas basados ​​en tecnología háptica multisensorial.

Estas opciones ayudarán a mejorar las interacciones entre computadoras y humanos al cerrar la brecha entre las sensaciones táctiles digitales y del mundo real y permitir que las máquinas y los humanos se comuniquen de manera no verbal o visual.

Wearables

Gran parte del análisis se centra en la importancia de los dispositivos hápticos en los wearables. El equipo concluyó que los wearables experimentarán la integración más rápida de los sistemas de retroalimentación háptica. Determinaron que factores clave como la usabilidad y la comodidad serán tan importantes en la adopción a gran escala como las capacidades.

El artículo señaló que los diseñadores de wearables deben dedicar mucho tiempo a pensar en las mejores ubicaciones y montaje para sus unidades. Estos factores influyen en la portabilidad debido a la comodidad y el rendimiento, ya que ciertas zonas son más receptivas al tacto que otras.

Problemas con los wearables con retroalimentación háptica

Algunos de los problemas actuales que enfrentan los usuarios al considerar la actualización de sus sistemas de retroalimentación háptica incluyen los sistemas de montaje, el tamaño, el peso y las capacidades de los actuadores. Cuanto más pequeño sea el wearable, más pequeños deberán ser los actuadores, las baterías y otros componentes. En el futuro, será crucial reducir el tamaño y el peso de estos sistemas.

Conclusiones clave de la revisión háptica

La revisión destaca que optimizar los sistemas hápticos puede requerir una mejor comprensión de cómo el cerebro humano interpreta el tacto, no solo reducir el tamaño de los componentes. Gran parte del desarrollo de la retroalimentación háptica debe centrarse en comprender cómo el cerebro humano percibe el tacto. Estos datos ayudarán a los futuros desarrolladores a crear dispositivos más pequeños y precisos que ofrezcan un alto rendimiento con un consumo energético mínimo.

Por qué es importante: Beneficios de la háptica avanzada

Esta revisión aporta muchos beneficios al mercado. Por un lado, ayuda a ingenieros y consumidores a comprender la importancia de esta tecnología y cómo continúa transformando los mercados. Además, ayuda a la comunidad a comprender los puntos clave que deben considerarse al crear los sistemas hápticos multisensoriales avanzados del futuro.

Aplicaciones en el mundo real y cronología:

Existen numerosas aplicaciones para las interfaces hombre-máquina mejoradas que ofrecen los sistemas hápticos. Estos sistemas podrían facilitar y aumentar la seguridad laboral de las personas. Imagine una alarma de seguridad que suene en su teléfono al entrar en una zona con baja calidad del aire o restringida. Aquí tiene otras aplicaciones para futuros sistemas hápticos.

Wearables

Los relojes inteligentes y otros wearables son la aplicación obvia de esta tecnología. Estos dispositivos pueden configurarse para realizar prácticamente cualquier tarea, y la capacidad de enviar una notificación silenciosa al usuario podría ayudar a salvar vidas y evitar alertas perdidas. Por ejemplo, imagine que su sistema de navegación le avisa a su reloj inteligente en su próxima curva.

Accesorios para juegos

Como el sector del entretenimiento de más rápido crecimiento, los desarrolladores de dispositivos hápticos pueden obtener miles de millones de dólares en ganancias. Las consolas de videojuegos ya se han convertido en una de las principales formas en que las personas interactúan con dispositivos hápticos. En el futuro, estos dispositivos serán mucho más complejos y podrán proporcionar una retroalimentación detallada de los entornos virtuales, elevando la experiencia de juego a un nuevo nivel.

Medios inmersivos

El mismo tipo de sistema podría utilizarse para hacer que los medios sean mucho más inmersivos. Durante décadas, se han utilizado sistemas de retroalimentación háptica, como sillas que se mueven con la acción o agua que se nebuliza durante ciertas escenas. Ahora, esta misma tecnología podría llegar a tu hogar.

Atención Médica

Existe una larga lista de aplicaciones médicas para esta tecnología. Desde la creación de prótesis que permiten al usuario sentir hasta monitores de ritmo cardíaco que pueden notificar al usuario de un posible peligro antes de que ocurra, los sistemas hápticos son vitales en la industria médica.

Los ingenieros ya han afirmado que esta tecnología podría ser crucial para el avance de las interacciones robóticas médicas. Estos sistemas podrían permitir a los cirujanos realizar procedimientos con robots de todo el mundo y mucho más. Por ahora, los sistemas hápticos seguirán ayudando a las personas con problemas de audición y visión a mejorar su calidad de vida.

Robótica

Los sistemas robóticos pueden usar retroalimentación háptica para que los controladores sientan lo que su unidad encuentra. Estos sistemas permitirán a los ingenieros brindar una experiencia completa y fluida al piloto. Esta retroalimentación le permitirá realizar mediciones minúsculas y realizar tareas delicadas.

Cronología de la retroalimentación háptica

Esta tecnología ya está disponible en el mercado. Se espera que en los próximos 3 a 5 años se integren sistemas avanzados de retroalimentación háptica multisensorial en dispositivos. Los datos de este análisis contribuirán a acelerar este proceso y a garantizar que los dispositivos del futuro proporcionen una comunicación eficiente.

Investigadores de retroalimentación háptica

La Universidad Rice organizó la revisión de la retroalimentación háptica. El artículo fue dirigido por Joshua J. Fleck, quien contó con el apoyo de un equipo de ingenieros e investigadores, entre ellos Zane A. Zook, Janelle P. Clark, Darren J. Lipomi, Marcia K. O'Malley, Claudio Pacchierotti y Daniel J. Preston.

El equipo se centrará ahora en perfeccionar sus descubrimientos. Quieren proporcionar a la industria información detallada sobre cómo mejorar el tiempo de respuesta, la durabilidad y la eficiencia energética. Estas acciones contribuirán a impulsar la adopción y la innovación.

Foco de la industria: Meta Platforms Inc.

Varias empresas se han sumado al mundo de la RV/RA. Estas firmas tienen distintos niveles de participación: algunas proporcionan hardware y otras crean mundos virtuales como el metaverso.

Juntos, estos participantes del mercado proporcionan las herramientas necesarias para que cualquier persona promedio pueda adentrarse en el mundo virtual. Esta es una empresa que lidera la adopción a gran escala de la RV/RA.

metaplataformas inc.

Plataformas META Inc. (META -2.65%) Entró al mercado en 2004 como Facebook. La compañía rápidamente se hizo famosa como la principal red social del mundo. Para 2012, salió a bolsa y valía miles de millones.

META Platforms continúa expandiendo sus operaciones mediante diversas tácticas, incluyendo adquisiciones de alto nivel de competidores como Instagram y WhatsApp. En 2021, Facebook cambió su nombre a Meta Platforms como parte de su enfoque en el mundo virtual. Hoy en día, es uno de los proveedores de infraestructura de metaverso más reconocidos del mundo.

Tan solo unos años después, META anunció que volvería a cambiar su proyecto de metaverso a sistemas de IA y creación de modelos. Esta maniobra demuestra los continuos esfuerzos innovadores de la compañía y su objetivo de mantenerse a la vanguardia de tecnologías de vanguardia como la retroalimentación háptica y la realidad virtual.

Lo último en Meta Platforms Inc.

Una nueva generación de retroalimentación háptica

Los detalles cruciales que se encuentran en esta revisión abren la puerta a una realidad virtual más inmersiva, cirugía avanzada asistida por robot, prótesis con respuesta táctil, robótica controlada a distancia y mucho más.

Cabe destacar que esta revisión revela que el componente humano de la retroalimentación háptica es tan importante como los dispositivos utilizados. Afortunadamente, esta revisión ayudará a preparar a los futuros ingenieros que buscan crear interfaces informáticas de próxima generación y más.

Explora más proyectos AR/VR de vanguardia ahora.

Estudios referenciados:

^{1. Fleck, JJ, Zook, ZA, Clark, JP et al. Dispositivos hápticos multisensoriales portátiles. Bioing. Rev. Nacional (2025). https://doi.org/10.1038/s44222-025-00274-w}