Cuando la piel guía el movimiento: un estudio italiano para el futuro de la robótica industrial
Desarrollado por la Universidad de Pisa, el IIT y la Universidad de Roma Tor Vergata, y publicado en la revista Journal of the Royal Society Interface, el dispositivo TWIST demuestra que el sistema nervioso integra señales táctiles para estimar la postura. Este descubrimiento abre el camino a algoritmos avanzados para la teleoperación industrial y el control de robots humanoides.
Un anillo de alta tecnología capaz de engañar al sistema nervioso para redefinir los límites de la manipulación robótica y las tecnologías de asistencia: este es el resultado de un estudio conjunto realizado por la Universidad de Pisa, el Instituto Italiano de Tecnología y la Universidad de Roma Tor Vergata.
El estudio demostró cómo el estiramiento de la piel guía la percepción del movimiento corporal en el espacio, permitiendo que la conciencia postural se vea alterada a través de estímulos táctiles .
La investigación, publicada en la revista Journal of the Royal Society Interface , validó la eficacia del dispositivo portátil TWIST: al amplificar la deformación de la piel, la interfaz induce al cerebro a sobreestimar la flexión del dedo.
Este descubrimiento abre el camino a nuevas soluciones en la interacción humano-máquina , con aplicaciones directas en la retroalimentación sensorial para prótesis, la teleoperación industrial avanzada y el control motor de robots humanoides.
El dispositivo fue diseñado para actuar sobre la articulación interfalángica proximal , la articulación central del dedo índice, amplificando mecánicamente el estiramiento natural de la piel que se produce durante el movimiento voluntario.
En las sesiones experimentales, los participantes debían replicar la posición de su otro dedo índice con una mano. Las pruebas realizadas con la mano desnuda o con el dispositivo apagado no revelaron desviaciones significativas , lo que confirma la neutralidad física del instrumento.
Por el contrario, una vez activado TWIST, el aumento artificial de la deformación de la piel llevó a los sujetos a percibir el dedo como más flexionado de lo que era en realidad, lo que les llevó a compensar el error manteniendo la extremidad más extendida .
Los resultados confirman que el sistema nervioso central integra activamente las señales de los mecanorreceptores cutáneos para estimar la postura y la cinemática de las extremidades.
Aplicaciones industriales: teleoperación, robótica e interfaces hombre-máquina.
La comprensión de estos mecanismos de retroalimentación háptica y propioceptiva va más allá del campo puramente neurocientífico y se adentra en el del desarrollo de sistemas industriales avanzados .
La investigación, financiada por el proyecto PERCEIVING, tiene como objetivo extender la arquitectura de hardware a sistemas multiarticulares , capaces de mapear patrones distribuidos de toda la mano.
En el campo de la automatización y las fábricas inteligentes , la capacidad de transmitir información postural precisa mediante el estiramiento de la piel ofrece perspectivas inmediatas en tres segmentos tecnológicos:
Robótica humanoide y protésica . El estudio de los principios biológicos de la percepción proporciona los modelos matemáticos necesarios para el desarrollo de algoritmos de control motor para robots de próxima generación , lo que les permite moverse en el espacio y realizar tareas de precisión con gestión autónoma de sus cuerpos en el mundo.
Teleoperación y mantenimiento remoto . En contextos donde el operador guía un brazo robótico de forma remota, recibir información intuitiva sobre la posición del actuador sin depender únicamente de la visión aumenta la precisión y reduce los tiempos de ciclo.
Realidad virtual y gemelos digitales . La integración de estos vectores de fuerza en dispositivos portátiles permite una manipulación más natural de objetos virtuales, replicando la resistencia y la cinemática reales.
“Comprender los principios físicos y neuronales que rigen la propiocepción no es solo un objetivo científico: es una condición indispensable para la próxima generación de máquinas capaces de percibir y controlar sus cuerpos en el mundo”, explica el profesor Antonio Bicchi de la Universidad de Pisa.
“Desde dispositivos portátiles hasta robots humanoides, cualquier sistema que aspire a moverse e interactuar con la eficiencia del cuerpo biológico necesita soluciones de ingeniería basadas en este conocimiento”, añade.
De: innovationpost.it
