Cuantificación de la suavidad en interfaces hápticas:una nueva fórmula para un tacto realista

Universidad de California, San Diego

Los investigadores han desarrollado una fórmula que les permite recrear diferentes niveles de suavidad percibida. Con base en los resultados de sus experimentos, crearon ecuaciones que pueden calcular qué tan suave o duro se sentirá un material en función del espesor del material, el módulo de Young (una medida de la rigidez de un material) y las áreas con micropatrones. Las ecuaciones también pueden hacer lo contrario y calcular, por ejemplo, qué tan grueso o microestampado debe ser un material para sentir un cierto nivel de suavidad.

Los materiales especialmente diseñados imitan diferentes niveles de suavidad percibida. (Foto:David Baillot/Escuela de Ingeniería Jacobs de UC San Diego)

Los investigadores comenzaron examinando dos parámetros utilizados para medir la suavidad percibida de un material:la profundidad de la indentación (qué tan profundo presiona la punta del dedo contra un material) y el área de contacto entre la punta del dedo y el material. Normalmente, estos parámetros cambian simultáneamente cuando la yema del dedo presiona un objeto. Se desarrollaron materiales especialmente diseñados que desacoplaron los dos parámetros y luego los probaron en sujetos humanos. Los investigadores crearon nueve losas elastoméricas diferentes, cada una con su propia proporción única de profundidad de indentación y área de contacto. Las losas diferían en la cantidad de micropatrones en la superficie, el espesor y el módulo de Young.

El micropatrón consiste en series de pilares microscópicos elevados punteados en la superficie de las losas. Los pequeños pilares permiten que la yema del dedo presione más profundamente sin cambiar el área de contacto. Las losas se probaron en 15 sujetos a quienes se les indicó que realizaran dos tareas. En la primera tarea, presentaron a los sujetos varios pares de losas y les pidieron que identificaran la más blanda de cada par. En la segunda tarea, los investigadores pidieron a los sujetos que clasificaran las nueve losas de la más blanda a la más dura.

En general, las losas que los sujetos percibieron como más suaves eran más gruesas, tenían poco o ningún micropatrón en la superficie y tenían un módulo de Young bajo. Mientras tanto, las losas que parecían más duras eran más delgadas, tenían más micropatrones y un módulo de Young alto.

Para obtener más información, comuníquese con Liezel Labios en Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Necesita activar JavaScript para verlo.; 858-246-1124.