Análisis en profundidad

Guantes sensoriales: qué son y para qué sirven

Los guantes sensoriales podrían mejorar la calidad de vida de millones de personas.

19 Oct 2022

Redacción InnovaciónDigital360

guantes sensoriales

Uno de los sentidos más importantes que poseen los seres humanos es el del tacto. Gracias a este podemos reconocer formas y objetos sin depender exclusivamente de la vista. Dicha habilidad tiene tanta relevancia que los ingenieros en robótica la buscan incluir en los robots y máquinas para que puedan manipular distintos objetos con mayor eficiencia. Aquí es donde debemos hablar de los guantes sensoriales. Además, un avance en esta tecnología podría suponer una gran mejora en cientos de personas que requieren prótesis, ya que de esta forma no solo serán más útiles, sino también más realistas.

¿Qué son los guantes sensoriales? ¿Cuál es el guante más conocido?

Los guantes sensoriales son un tipo de guante que simula la sensación del tacto. Estos podrían, por ejemplo, mejorar la calidad de vida de las personas o permitirles a los robots “descubrir” la sensación de tocar un objeto.

El caso más conocido actualmente es el de los ingenieros del MIT que han desarrollado un guante sensorial de bajo costo que, en combinación con la inteligencia artificial, dotará a los robots del sentido del tacto.

Los ingenieros han llamado a este guante el “Scalable Tactile Glove”, también conocido como STAG, y utiliza más de 500 sensores de presión, los cuales son diminutos, y generan patrones para que los robots y la IA reconozcan lo que están tocando.

Según los ingenieros, la idea principal de estos guantes es reunir la mayor cantidad de información posible sobre cómo los humanos somos capaces de identificarnos mediante el sentido del tacto.

A medida que esta base de datos crezca lo suficiente, se podrán implementar otras estrategias que mejoren los guantes, como el aprendizaje automático, lo que también permitirá estimar el peso de un objeto o sus dimensiones.

Actualmente, esto es algo imposible para los robots, pero, con el avance de la tecnología, podría implementarse a gran escala. Dicho guante podrá recopilar datos con una gran precisión. Para esto, el guante deberá estar conectado a una computadora que recogerá los datos y hará las mediciones de precisión, convirtiéndose en una especie de “mapa táctil” en video.

Dicho material se enviará a una red neuronal convolucional (CNN) que se encarga de clasificar las imágenes para encontrar patrones de presión específicos y compararlos con los objetos que toque dicho guante.

Siguiendo este objetivo, los ingenieros del MIT han reunido más de 130.000 fragmentos de video de 26 objetos comunes como cucharas, lapiceras, tazas, tijeras, etc. Esta red neuronal hizo coincidir los marcos semialeatorios con los tactos específicos hasta que se forma una imagen completa de un objeto.

A partir del uso de dichas imágenes, la red puede recibir grandes grupos de imágenes relacionadas para que no pierda tiempo en datos irrelevantes adversos. Gracias a los avances tecnológicos, este sistema identificó objetos con una enorme precisión (mayor al 75%) y, además, ayudó a los investigadores a comprender cómo la mano agarra y manipula un objeto.

Como hemos mencionado, este sistema es de bajo costo. La mayor parte de los guantes utiliza sensores que cuestan miles de dólares, mientras que el del MIT utiliza materiales comunes que apenas llegan a los 10 dólares, por lo que podría ser muy accesible para las personas que deseen utilizarlos en su campo.

¿Para qué sirven los guantes sensoriales?

Los guantes sensoriales tienen múltiples usos, enfocados en la productividad. Es decir, gracias al sentido del tacto que serán dotados por los guantes sensoriales, podrán ser mucho más productivos.

Dichos guantes les proporcionarán a los robots características nunca antes vistas, como poder estimar en cuestión de segundos el peso de un objeto y agarrarlo con una gran precisión. De esta forma, las máquinas serán mucho más eficientes.

En el ámbito de la medicina, podrían significar una mejora significativa en aquellas personas que necesitan una prótesis. A través de estos guantes sensoriales podrán “sentir” los objetos con los que interactúan.

Otro de los usos que se les pueden dar a los guantes sensoriales es en el campo del entretenimiento como la realidad virtual.

¿Qué es la realidad virtual, para qué sirve y qué novedades aportarían los guantes sensoriales?

Podríamos definir a la realidad virtual como la creación de un entorno o escenario ficticio o simulado con una apariencia sumamente real y que nos permite trasladarnos a cualquier lugar o situación que deseemos. 

Es decir, a través de esta tecnología, podremos interactuar en uno de estos escenarios con la ilusión de estar dentro de ese entorno. Para ello, es necesario contar con algunos dispositivos como gafas o cascos de realidad virtual con los que podamos sumergirnos dentro de juegos donde nos creemos nuestros personajes o podamos viajar alrededor del mundo sin movernos de la comodidad de nuestro hogar.

Si bien es una tecnología que lleva unos años, aún está lejos de ser “sumamente realista”, por lo que cada vez se agregan nuevos dispositivos para hacer una experiencia más fiel a la realidad, como dispositivos que simulan ser una espada, auriculares con sonido envolvente, entre otros.

Actualmente, existen muchos niveles de inmersión. Los más altos son los simuladores profesionales, que incluyen una gran cantidad de accesorios para movernos dentro de un entorno virtual e interactuar con él. 

Un ejemplo son los simuladores de autos, en los que tenemos diversos dispositivos como un volante, palanca de cambio, entre otros objetos. Otro caso es el de los parques de diversiones en los que incluso podemos “oler” lo que sucede en el entorno virtual. 

Sin embargo, cada vez son más los dispositivos de uso “hogareño” que buscan generar experiencias similares a las profesionales. Las experiencias más básicas las podemos obtener a través de un celular y unas gafas de realidad virtual (incluso existen opciones de cartón), pasando por opciones intermedias como las consolas de videojuegos y por más “realistas” como las que necesitan de una potente computadora.

Si bien la realidad virtual no es algo sumamente nuevo, ya que el concepto existe desde los años 80, ha ido avanzando y mejorando las posibilidades dentro de estos entornos virtuales. No obstante, hasta el momento, ningún simulador de realidad virtual nos ha permitido “sentir” los objetos con los que interactuamos.

Es decir, si en el entorno virtual estamos tocando el pasto, no podremos sentir la textura de dicho césped o si estamos en un partido de básquet, no podremos sentir la rugosidad de la pelota.

Si bien podría parecer algo imposible, los guantes sensoriales vienen a convertirlo en algo real. Dichos guantes podrán, en un futuro, integrarse a los equipos caseros como las gafas de gama media de Oculus, por lo que las experiencias previamente nombradas serán algo “normal”.

Realidad virtual vs. aumentada

Es muy probable que hayas escuchado o leído sobre ambas y creas que son iguales. Sin embargo, la realidad aumentada y la realidad virtual son dos conceptos totalmente diferentes. En el caso de la realidad aumentada, se “utiliza” un escenario real y se añaden determinados objetos o personajes a través de la pantalla o la cámara.

A esta tecnología la podemos encontrar en aplicaciones como “Pokemon Go” e incluso en Instagram con los famosos “filtros” con los que podemos añadir animales, celebridades, entre otros, a nuestra foto o video.

Si bien esta tecnología también estaba presente en los años 80, recién se popularizó y llegó al “usuario medio” en 2010 con Kinect en la Xbox 360 y en 2011 con la PlayStation Vita. En estos casos, como el de la PS Vita, se interactuaba con personajes que “aparecían” en la calle real con objetos que habían sido creados a través de la realidad aumentada.

En cambio, en la realidad virtual, todo está creado al 100% a través de una tecnología que puede ser generada por una computadora o un dispositivo móvil, es decir, no existe una parte real y otra ficticia, sino que todo es ficticio.

Además, en los casos más avanzados de la realidad virtual, las experiencias son sumamente inmersivas, proporcionando una gran libertad de movimiento. Los controladores manuales especiales se pueden utilizar para mejorar las sensaciones, aunque se encuentran muy lejos de lo que podrían ofrecer los guantes sensoriales.

Por otra parte, se suele utilizar auriculares especiales para experimentar. Como mencionamos anteriormente, la mayoría están conectados a una consola de juegos o computadora, pero otros son dispositivos totalmente independientes.

Realidad mixta

Dentro del universo de la realidad virtual y la aumentada, también existe la realidad mixta o MRT, la cual es una mezcla entre ambas realidades. En estos casos, se configura en un entorno que mezcle de la mejor forma los aspectos de ambas, unificando la experiencia para que solo necesitemos de un único casco o gafas para poder utilizar una u otra.

Por una parte, la realidad virtual nos permite sumergirnos en mundos completamente digitales, mientras que la aumentada nos deja imprimir objetos digitales en entornos reales. Por lo tanto, la realidad mixta une ambos conceptos, permitiéndonos interactuar con objetos reales dentro de un mundo virtual. Es decir, estar completamente inmersos en un mundo enteramente virtual o reproducir elementos virtuales en tu entorno real.

Si a esta tecnología le pudiésemos sumar el invaluable aporte de un par de guantes sensoriales que imiten la sensación al tacto de los distintos objetos con los que interactuemos, podría ser una experiencia que roce la realidad.

Realidad virtual vs. tecnología 3D

Otra de las típicas comparaciones es el de la realidad virtual con las películas en tres dimensiones. La tecnología 3D, si bien en sus tiempos fue algo sumamente novedoso, hoy es algo que se puede encontrar en varios hogares.

De hecho, esta tecnología fue un rotundo fracaso, por lo que la mayoría de los fabricantes de televisores con esta tecnología los dejaron de fabricar en el 2017. La razón principal fue las pocas ventas debido, entre otros factores, a su elevado precio, la falta de contenido y el mareo que ocasionaban.

En el caso de la tecnología 3D, este escenario en varias dimensiones puede verse, pero solo desde un punto. En cambio, la realidad virtual nos da un entorno completamente tridimensional como si estuviésemos dentro.

Es decir, la simulación 3D está basada en la proyección de entornos tridimensionales sobre pantallas bidimensionales, como las pantallas de televisión o de cine, y se alcanza a través de las tarjetas gráficas especializadas acompañadas por unas gafas.

¿Cómo se consigue la sensación de estar “dentro” de un espacio virtual? ¿Qué nivel se podría alcanzar con guantes sensoriales?

Las gafas de realidad virtual nos aíslan de aquello que nos rodea y amplían el campo de visión haciendo que parezca que la pantalla está alrededor nuestro y no “delante” nuestro. Es decir, aunque no nos envuelve 360 grados, simulan esta “condición”.

Para “engañar” a nuestro cerebro, utiliza dos imágenes distintas en cada ojo (concretamente dos ángulos diferentes de la misma escena). Esto hace que se simule profundidad y que, sin gafa, los videos dedicados a dicha tecnología sean vistos como doble o en dos fragmentos diferenciados. 

Por otra parte, se utilizan sensores específicos que permiten detectar si nos giramos para logar que el espacio gire con nosotros, ya sea en un teléfono celular (giroscopio) o directamente en el casco si es que cuenta con sensores propios para detectarlo.

En el caso de los guantes sensoriales, estos utilizan sensores de presión que, gracias a cientos de fragmentos de video e imágenes almacenados, podrán transmitir la sensación del tacto generando una sensación inmersiva.

Usos actuales y futuros

Aunque aún no se aprovecha al máximo o no la hemos incorporado en nuestro día a día, esta tecnología tiene muchos usos de distintos ámbitos.

Juegos

Como mencionamos a lo largo de la nota, uno de los usos actuales de la realidad virtual, y que podría potenciarse con el uso de guantes sensoriales, es en los videojuegos. El avance de la realidad virtual se debe, en gran parte, gracias al avance de la tecnología en hardware especifico para la industria de los videojuegos, concretamente en los últimos 10 años.

Por ejemplo, gracias al PlayStation VR, podemos jugar a una gran variedad de videojuegos con un grado de inmersión bastante aceptable. Terror, suspenso, zombies, disparos, boxeo o carreras de coches son tan solo algunas de las tantas temáticas que se encuentran disponibles.

Estos juegos no solamente están en consolas que cuentan con hardware compatible con esta tecnología, como es el caso de PlayStation, también se puede acceder a un gran catálogo a través de un ordenador. Además, también existen dispositivos como el Oculus Quest 2, el cual no requiere de una computadora para poder disfrutar de su contenido, es decir, es un dispositivo independiente.

En estos casos, la incorporación de guantes sensoriales podría hacer que nuestra experiencia sea mucho más real, intuitiva e inmersiva, permitiéndonos meternos de lleno en la historia y no simplemente jugar con un mando.

Sin embargo, si bien es una gran forma de jugar videojuegos y, para muchas personas, una forma más entretenida, es sumamente costosa, por lo que habrá que desembolsar enormes cantidades de dinero para contar con todo el equipo necesario para disfrutar de estos videojuegos con un alto grado de inmersión.

Más allá de los dispositivos domésticos con los que podemos acceder a la realidad virtual, existen establecimientos que se dedican exclusivamente a ofrecer este tipo de experiencia, disfrutando de videojuegos como si fuese el mundo real. Dichas empresas cuentan con un equipo completo como mochila, casco, armas simuladas, entre otras herramientas, logrando un resultado muy superior a un dispositivo doméstico.

Evidentemente, sería ideal contar con un par de guantes sensoriales para poder disfrutar al máximo de la experiencia de la realidad virtual. De esta forma, no solo podremos estar dentro del juego a través del sentido de la vista y del oído, sino también gracias al tacto.

Educación

En cuanto a la educación, la realidad virtual aporta una gran cantidad de ventajas en todos los rangos de edad. Desde niños capaces de explorar cualquier parte del mundo sin necesidad de moverse de la comodidad del aula hasta estudiantes en el ámbito universitario que podrán profundizar sus conocimientos y tener experiencias muy cercanas a la realidad.

En el primer caso, los niños podrán conocer en detalle y participar de experiencias realistas en temáticas como la fauna marina o el sistema solar, entre otros. En estos casos, los niños podrán, por ejemplo, sumergirse de lleno en el océano o visitar distintos ecosistemas y planetas para apreciar las diferencias entre cada uno. 

Además, si cuentan con guantes sensoriales, podrán “tocar” los objetos con los que interactúan como por ejemplo los distintos animales, plantas, el suelo de algunos planetas, etc. De hecho, hay proyectos en los que utilizan la realidad virtual para estos fines, que van desde la física hasta juegos, aunque actualmente son muy limitados.

En el último caso, los campos son muchísimos, desde el turismo, la robótica, la ciencia y la tecnología, hasta el aprendizaje en la medicina, en el que el estudiante podrá adquirir una amplia cantidad de conocimientos, como también aprender a trabajar bajo presión sin que exista un riesgo real.

Entretenimiento

Más allá de los videojuegos, existen otras formas de entretenimiento que utilizan la tecnología, como la realidad virtual. Un ejemplo son los videos de realidad virtual con los que podremos divertirnos en grande sin la necesidad de controlar nada, solo moviéndonos a través de distintos escenarios.

De hecho, empresas dedicadas al entretenimiento como Netflix nos han permitido meternos de lleno en distintos universos como a través de videos en YouTube.

Otro de los contenidos populares en plataformas de video son los centrados en atracciones como montañas rusas o saltos en paracaídas, permitiéndonos “sentir” parte de esas experiencias. 

No obstante, no son el único tipo de experiencia disponible, ya que también hay paseos por lugares emblemáticos de series y películas, documentales, viajes al espacio, entre otras opciones.

Medicina

Como mencionábamos anteriormente, en el ámbito de la educación, es de vital importancia este tipo de tecnología. Aunque la aplicación en la medicina es tan amplia que es importante destacarla como un elemento aparte.

Gracias a esta tecnología, los alumnos podrán conocer de la mejor forma posible el cuerpo humano o el de animales sin necesidad de esperar a hacer las prácticas. Además, podrían simularse todo tipo de casos posibles, desde enfermedades simples hasta operaciones complejas.

De esta forma, se ampliaría la experiencia que adquieren los estudiantes y, a futuro, se disminuiría la probabilidad de fallar. Sin embargo, más allá de la formación, actualmente existe la posibilidad de utilizar la tecnología de realidad virtual en operaciones casi idénticas a las reales.

Otro de los usos es en el ámbito terapéutico se da en el tratamiento de las fobias. Las personas a la hora de enfrentarse a sus miedos, como el miedo a volar, pueden acudir a simuladores de vuelo y mejorar la terapia.

Turismo

Gracias a esta tecnología, podremos visualizar cualquier parte del mundo como si estuviésemos en ese lugar.

De hecho, son muchos los monumentos, atracciones turísticas, edificios emblemáticos y museos que cuentan con un tour virtual para poder disfrutar de las distintas obras con información explicada en formato audio.

También existen aplicaciones para dispositivos móviles que nos permiten ver hoteles, ciudades completas, cruceros, entre otras opciones. De esta forma, se pueden dar a conocer los lugares a los que un potencial visitante podría visitar. Es decir, es una forma de ofrecerles a los clientes “previsualizar” de la forma más real posible su futuro viaje.

Otros usos

Existen muchos otros usos posibles para este tipo de tecnología, como el diseño de una propiedad por parte de arquitectos. Así, las personas podrían “recorrer” su futura casa sin haberla construido y evitar decepciones futuras.

Otra de las opciones es en el ámbito militar, en el que los soldados podrán participar de combates simulados. De esta forma, en una eventual guerra, los soldados estarán preparados no solo físicamente, sino también mentalmente.

Como se puede apreciar, los guantes sensoriales son grandes herramientas, capaces de mejorar la calidad de vida de las personas y de potenciar experiencias tecnológicas como las vinculadas a la realidad virtual o realidad aumentada

Por Gonzalo Castillo

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