Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) desarrollaron una pulsera de ultrasonido para mejorar la interacción entre humanos y robots.
El dispositivo, presentado en un estudio dirigido por Xuanhe Zhao, usa ondas de ultrasonido de alta frecuencia para capturar con precisión movimientos de músculos, tendones y ligamentos bajo la piel, y generar datos detallados de la mano humana útiles para entrenar robots en tareas de destreza manual.
Cómo funciona la pulsera de ultrasonido
La pulsera incorpora un sistema inalámbrico de ultrasonido de 256 canales. Mediante emisión y recepción de ondas sonoras, monitoriza en tiempo real la estructura interna de la muñeca y registra la actividad muscular necesaria para accionar los dedos y la palma. Según los investigadores, este seguimiento permite captar 22 grados de libertad de la mano humana, es decir, su rango completo de movimientos para gestos complejos y coordinados.
El procesamiento de los datos se realiza con un modelo híbrido de inteligencia artificial basado en arquitecturas Transformer y ResNet. Esta combinación interpreta las señales de ultrasonido para replicar la actividad muscular con mayor precisión y velocidad en un formato portátil.
Ventajas frente a otros sistemas de seguimiento
La medición precisa de los movimientos de la mano es un desafío histórico en robótica y computación espacial. Los sistemas basados en cámaras tienen limitaciones por ángulos de visión y obstáculos. Otras soluciones, como bandas con sensores de tensión, sensores inerciales o electromiografía, suelen restringir el rango de movimiento o no ofrecen la resolución necesaria para captar gestos continuos de los dedos, según detalla el MIT.
La pulsera de ultrasonido evita esos problemas al permitir una captura continua e inalámbrica de la actividad interna de la mano, sin interferir con el movimiento natural del usuario.
Durante las pruebas, la pulsera reconoció las 26 letras de la lengua de señas estadounidense con gran precisión.
Resultados en laboratorio y aplicaciones demostradas
En las pruebas, ocho voluntarios usaron la pulsera para reproducir gestos con la mano, con una fidelidad de seguimiento de 120 milisegundos de latencia. El sistema reconoció las 26 letras del alfabeto en lengua de señas americana, lo que mostró su capacidad para captar configuraciones complejas de dedos y palma.
La tecnología permite controlar robots a distancia, manipular objetos tridimensionales en entornos de realidad virtual y guiar una mano robótica para ejecutar acciones complejas, como tocar el piano.
Los resultados fueron publicados en la revista ‘Nature’.
Una herramienta para la próxima generación de robots humanoides
Más allá del control remoto, el equipo del MIT plantea la pulsera como una vía para crear grandes bases de datos de movimientos manuales humanos. Esos conjuntos de datos podrían entrenar futuros robots humanoides y acelerar el aprendizaje autónomo de habilidades de manipulación sofisticadas.
La iniciativa busca crear bases de datos masivas de movimientos manuales para entrenar robots humanoides.
La propuesta se suma a otros avances en tecnología portátil y ultrasonido, como dispositivos para monitoreo continuo de órganos internos, imagen cardíaca o flujo cerebral. El objetivo es acercar la destreza robótica a niveles comparables con los de la mano humana y ampliar aplicaciones en automatización, asistencia remota e interacción máquina-humano.
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