I dispositivi personali alimentano la nostra vista e il nostro udito con flussi di informazioni virtualmente illimitati, lasciando il nostro senso del tatto per lo più… intatto.
Un tessuto indossabileIl dispositivo sviluppato dagli ingegneri della Rice University potrebbe aiutare a mettere in ordine, migliorare e, in caso di disabilità, compensare le carenze negli input visivi e uditivi sfruttando questa risorsa sensoriale sottoutilizzata.
“La tecnologia è stata lenta nel cooptare la sensazione tattile o la comunicazione basata sul senso del tatto”, ha affermato Barclay Jumetuno studente di dottorato in ingegneria meccanica che è l’autore principale di uno studio pubblicato in Dispositivo. “Tra le tecnologie che hanno incorporato aspetti tattili, i dispositivi indossabili spesso richiedono ancora hardware esterno ingombrante per fornire segnali complessi, limitandone l’uso nelle attività quotidiane”.
Il sistema di accessori aptici realizzato dai laboratori Rice di Daniele Preston E Marcia O’Malley riduce la necessità di hardware programmando segnali tattili nella struttura tessile dei dispositivi indossabili utilizzando il controllo dei fluidi, basandosi su un approccio descritto in lavoro precedente.
“Con un sistema di controllo tradizionale che utilizza tensione e corrente, in genere sarebbero necessari molti input elettronici per ottenere segnali tattili complessi”, ha affermato Preston, un assistente professore di ingegneria meccanica alla Rice, il cui laboratorio esplora l’intersezione di energia, materiali e fluidi. “In questo dispositivo, abbiamo scaricato gran parte di questa complessità sul controller del fluido e richiediamo solo un numero molto limitato di input elettronici per fornire una stimolazione tattile sofisticata.”
Composti da una cintura e maniche in tessuto, i dispositivi indossabili si basano su segnali fluidi – come pressioni e portate – per controllare la trasmissione di segnali tattili complessi, comprese sensazioni come vibrazione, tocco e compressione. Un piccolo e leggero serbatoio di anidride carbonica fissato sulla cintura alimenta i circuiti ermetici incorporati nei tessuti termosaldabili, provocando il gonfiaggio di sacchetti di un quarto di misura – fino a sei su ciascuna manica – con forza e frequenza variabili.
In un esperimento che dimostrava l’utilità del dispositivo per la navigazione nel mondo reale, questi segnali servivano come indicazioni per guidare un utente su un percorso lungo un miglio attraverso le strade di Houston. In un altro esperimento, un utente ha delineato pezzi invisibili di Tetris in un campo seguendo le indicazioni trasmesse loro attraverso i tessuti tattili.
“La cintura incorpora una versione ridotta del sistema di controllo elettronico che potrebbe altrimenti essere necessario”, ha affermato Jumet. “In questo caso, avevamo dodici tasche su due maniche che si gonfiavano progressivamente per indicare una delle quattro direzioni: avanti, indietro, sinistra o destra. Quindi, invece di richiedere dodici ingressi elettronici, incorporiamo questa complessità nella custodia e siamo in grado di utilizzare solo quattro ingressi: una riduzione di due terzi.
“In futuro, questa tecnologia potrebbe essere integrata direttamente con i sistemi di navigazione, in modo che gli stessi tessuti che compongono i vestiti possano dire agli utenti quale strada andare senza mettere a dura prova i loro sensi visivi e uditivi già sovraccarichi, ad esempio dovendo consultare una mappa o ascolta un assistente virtuale.
Inoltre, il dispositivo tessile indossabile potrebbe incorporare altri meccanismi di rilevamento e controllo per consentire agli utenti con vista o udito limitati di rilevare ostacoli e navigare in ambienti dinamici in tempo reale.
“Dispositivi come questo potrebbero, ad esempio, essere utili per le persone che soffrono di perdita dell’udito”, ha affermato O’Malley, presidente del Dipartimento di ingegneria meccanica e professore della famiglia Thomas Michael Panos in ingegneria meccanica, ingegneria elettrica e informatica, bioingegneria e informatica. La scienza alla Rice.
Gli impianti cocleari possono ripristinare la percezione del parlato nelle persone con grave perdita dell’udito, ma la letteratura mostra che questi individui hanno ancora difficoltà a comprendere il parlato in ambienti rumorosi e possono avere difficoltà a localizzare le fonti dei suoni. Il feedback tattile ha il potenziale per migliorare le prestazioni dell’impianto cocleare o facilitare la lettura labiale per i pazienti.
“Avrai un migliore riconoscimento e interpretazione dei suoni elaborati dall’impianto cocleare se saranno rinforzati con segnali tattili che trasmettono le stesse informazioni codificate in un modo diverso”, ha detto O’Malley.
Un altro esempio di applicazione è ripristinare il senso del tatto per un amputato incorporando sensori su una protesi per raccogliere dati che i dispositivi indossabili potrebbero trasmettere come feedback tattile in altre parti del corpo.
“Il feedback tattile sperimentato dall’utente in questo caso sarebbe direttamente correlato alle azioni che sta intraprendendo”, ha affermato O’Malley, che dirige il Laboratorio di Meccatronica e Interfacce Aptiche al Riso. “Uno dei grandi vantaggi derivanti dall’utilizzo di questi tessuti intelligenti per i dispositivi tattili è che apportano molta più libertà e flessibilità allo spazio di progettazione. Non siamo più vincolati dalle dimensioni o dalla geometria dei componenti che devono essere incorporati in un progetto.”
I tessuti termosaldabili sono resistenti all’usura, rendendo il dispositivo adatto ad un uso quotidiano intensivo.
“Abbiamo testato la durabilità dei nostri tessuti tattili lavando un dispositivo 25 volte, quindi tagliandolo con un coltello e stirando una toppa tessile sul taglio”, ha affermato Jumet. “Ha continuato a funzionare come previsto dopo ripetuti lavaggi, tagli e riparazioni.”
Jumet ha espresso la speranza che, oltre a servire come base per applicazioni utili dal punto di vista medico, i tessuti tattili possano “consentire un mondo più coinvolgente e perfettamente connesso”.
“Invece di un orologio intelligente con semplici segnali vibrazionali, ora possiamo immaginare una ‘camicia intelligente’ che dia la sensazione di una mano che accarezza o di un leggero colpetto sul busto o sul braccio”, ha detto. “Film, giochi e altre forme di intrattenimento potrebbero ora incorporare il senso del tatto e la realtà virtuale può essere più confortevole per periodi di tempo più lunghi”.
Fonte: Università del Riso
Da un’altra testata giornalistica. news de www.technology.org
