La investigación de Samsung Electronics en colaboración con la Universidad de Ajou demuestra la próxima generación de actuadores musculares artificiales multifuncionales

Samsung Electronics anunció hoy que el Dr. Bongsu Shin (co-primer autor) de Samsung Research¹ Publicó un artículo tituladoOperar dispositivos portátiles integrados de realidad aumentada mediante un músculo artificial multifuncionalEn la revista de renombre mundial Nature Communications.

Este proyecto se llevó a cabo en asociación con el equipo de ingeniería mecánica de la Universidad de Ajou, dirigido por el profesor Je-Sung Koh (autor de correspondencia) y con sede en Corea. El equipo de investigación conjunto desarrolló un actuador muscular artificial que se puede aplicar a gafas de realidad aumentada (AR) y guantes táctiles de ajuste natural.

Con la creciente popularidad del metaverso, las tecnologías de disparadores y sensores están evolucionando rápidamente para crear una experiencia más inmersiva en los mundos virtuales. Los actuadores y sensores integrados en los dispositivos portátiles deben ser compactos y livianos porque los usuarios usan los dispositivos y, a menudo, requieren movilidad. El operador tradicional tenía ciertas limitaciones en términos de realizar funciones más avanzadas, ya que es difícil para los tipos tradicionales lograr un factor de forma delgado y una alta densidad de potencia.

El equipo de investigación propone un actuador muscular artificial que resuelve los desafíos de la ingeniería práctica, que se limitan a tipos tradicionales como los actuadores electromagnéticos. El actuador de músculo artificial podría funcionar como un sistema operativo compacto de alta potencia con capacidad de detección para desarrollar dispositivos portátiles como anteojos multifocales de realidad aumentada y guantes táctiles de ajuste natural. El equipo de investigación ha diseñado un actuador muscular sintético liviano y de alta potencia basado en una aleación de memoria (SMA), que se denomina actuador amplificado compatible con SMA (CASA). La versión recientemente actualizada es liviana (0.22 g) pero lo suficientemente resistente como para levantar un peso 800 veces mayor que él mismo.

“Este nuevo actuador que proponemos es liviano, compacto pero potente en términos de relación potencia-peso. Es significativo que el nuevo actuador haya superado las limitaciones de los actuadores tradicionales, al tiempo que brinda el potencial para sus aplicaciones ampliadas que van desde la robótica hasta hardware “, dijo el Dr. Bongsu Shin de Samsung Research. wearable. “Anticipamos que el resultado de nuestra última investigación será la tecnología de hardware subyacente para una experiencia más inmersiva e interactiva para la próxima generación”.

El equipo también mostró cómo el disparador permite controlar la profundidad de la imagen. Se adopta el cambio de profundidad bilateral para reducir el conflicto de acomodación (VAC), que puede causar tensión visual a algunos usuarios de gafas AR, ajustando directamente la distancia entre la pantalla y el sistema óptico del modelo de gafas AR en función de la distancia de enfoque del objeto. para ser proyectado.

Además, las salidas de movimiento mecánico no vibratorio son importantes para generar sensaciones táctiles naturales y expresivas en la piel a través de dispositivos táctiles. Para transmitir la sensación de una deformación cutánea significativa, los dispositivos táctiles requieren actuadores con una alta relación resistencia-peso y un gran desplazamiento. La combinación de múltiples disparadores en un área limitada del prototipo táctil permite experiencias táctiles más expresivas.

CASA activa un procedimiento para un cuerpo con presión y mide la presión sin un sensor utilizando una propiedad de un músculo artificial cuya resistencia eléctrica varía en respuesta a la presión externa. El guante táctil prototipo equipado con CASA es tan delgado y sensible a la presión que se puede aplicar a dispositivos de control remoto que reconocen expresiones producidas por el sistema de mecanografía táctil y las convierten en señales eléctricas.

¹ Samsung Research, como centro avanzado de investigación y desarrollo de Samsung Electronics, lidera el desarrollo de tecnologías futuras para la división Device eXperience (DX) de la compañía.