Samsung Research și Universitatea Ajou prezintă noua generație multifuncțională de actuatori de mușchi artificiali
Dr. Bongsu Shin, membru al Samsung Research[1], este co-autorul lucrării ,,Operarea dispozitivelor de realitate augmentată de tip wearables printr-un mușchi artificial multifuncțional” publicată recent în revista de renume mondial ,,Nature Communications.”
Lucrarea a fost realizată în parteneriat cu echipa de Inginerie Mecanică a Universității Ajou, condusă de profesorul Je-Sung Koh (autor corespondent) din Coreea. Echipa de cercetare comună a dezvoltat un dispozitiv de operare a mușchilor artificiali care poate fi aplicat pe ochelarii de realitate augmentată (AR), dar și pe mănușile haptice.
Odată cu creșterea popularității metaverse, tehnologiile bazate pe senzori și actuatoare evoluează rapid pentru a crea o experiență și mai captivantă în lumile virtuale. Actuatoarele și senzorii integrați în dispozitivele wearables trebuie să fie compacți și ușori, întrucât sunt purtate de utilizatori și necesită adesea mobilitate. Actuatorul convențional are anumite limitări atunci când vine vorba despre realizarea unor funcționalități mai avansate, motiv pentru care obținerea unei forme compacte și a unei densități de mare putere este foarte dificilă.
Echipa de cercetare face, în acest sens, referire în studiu la un actuator de acționare a mușchilor artificiali ca soluție pentru aceste limitări întâlnite la tipurile de actuatoare convenționale, cum sunt cele electromagnetice. Un actuator a mușchilor artificiali poate funcționa ca un sistem de acționare la scară mică, de mare putere, cu capacitate de detectare și care poate fi folosit pentru dezvoltarea dispozitivelor de tip wearables, cum ar fi ochelarii AR multi-focus și mănușile haptice. Echipa de cercetare a proiectat un actuator de mușchi artificiali din aliaj de memorie de mare putere, de doar 0.22g. Versiunea nouă, însă, este suficient de rezistentă pentru a ridica o greutate care este de 800 de ori mai mare decât actuatorul.
„Acest nou actuator este ușor, compact, dar puternic ținând cont de raportul forță-greutate. Este important faptul că au fost depășite limitările elementelor de acționare convenționale, ceea ce înseamnă că potențialul de aplicabilitate se poate extinde, odată cu acest nou actuator, de la robotică la dispozitive de tip wearable. Credem că rezultate celor mai recente studii realizate vor sta la baza tehnologiilor hardware pentru a oferi o experiență mai captivantă și interactivă utilizatorilor din generațiile viitoare”, a declarat Dr. Bongsu Shin.
Echipa a demonstrat, de asemenea, modul în care dispozitivul de acționare permite controlul adâncimii imaginii. Implementarea comutării binare reduce conflictul vergență-acomondare (VAC), care poate provoca oboseală vizuală unora dintre utilizatorii de ochelari AR. Astfel, dispozitivul ajustează direct distanța dintre afișaj și sistemul optic al prototipului de ochelari AR în funcție de distanța de focalizare a obiectului care urmează să fie proiectat.
Pentru mănușile haptice, elementele de output, mecanotactile, care nu vibrează, sunt importante pentru a genera senzații tactile naturale. Prin combinarea mai multor actuatoare nou dezvoltate pe suprafața dispozitivului haptic, pot fi generate experiențe tactile mult mai naturale.
Actuatorul dezvoltat declanșează o acțiune asupra unui obiect cu presiune și măsoară presiunea fără senzor prin utilizarea unei caracteristici a mușchiului artificial a cărui rezistență electrică variază ca răspuns la presiunea exterioară. Prototipul de mănușă haptică echipat cu acest actuator este atât de subțire și sensibil la presiune încât are potențialul de a fi aplicat și la nivelul tehnologiei telehaptice care permite recunoașterea expresiilor create prin sistemele tactile de scriere și transformarea lor în semnale electrice.
[1] Samsung Research, hub de cercetare și dezvoltare din cadrul Samsung Electronics, conduce proiectele de dezvoltare a noilor tehnologii pentru divizia de Device eXperience (DX) a companiei.
Views: 0
