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Samsung Electronics publica un artículo en Nature Communications sobre un actuador muscular artificial multifuncional

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La investigación de Samsung Electronics en colaboración con la Universidad de Ajou demuestra el actuador muscular artificial multifuncional de última generación

Samsung Electronics anunció hoy que el Dr. Bongsu Shin (co-primer autor) en Samsung Research1 publicó un artículo titulado “Actuación de dispositivos compactos portátiles de realidad aumentada mediante músculos artificiales multifuncionales” en la revista de renombre mundial ‘Nature Communications’.

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

Con la creciente popularidad del metaverso, las tecnologías de actuadores y sensores están evolucionando rápidamente para crear una experiencia aún más inmersiva en mundos virtuales. Los actuadores y sensores integrados en dispositivos portátiles deben ser compactos y livianos, ya que los usuarios usan los dispositivos y, a menudo, requieren movilidad. El actuador convencional tenía ciertas limitaciones en cuanto a la realización de funcionalidades más avanzadas, ya que el factor de forma delgado y la densidad de alta potencia serían difíciles de lograr para los tipos convencionales.

El equipo de investigación sugiere un actuador de músculo artificial que resuelve los desafíos de la ingeniería práctica, que se limitan a tipos convencionales como los actuadores electromagnéticos. Un actuador de músculo artificial puede funcionar como un sistema de accionamiento de alta potencia a pequeña escala con una capacidad de detección para desarrollar dispositivos portátiles como anteojos AR de enfoque múltiple y guantes hápticos de ajuste natural. El equipo de investigación diseñó un actuador muscular artificial ligero y de alta potencia basado en una aleación con memoria de forma (SMA), el llamado actuador SMA amplificado compatible (CASA). La versión recientemente desarrollada es liviana (0,22 g) pero lo suficientemente resistente como para levantar un peso que es 800 veces más pesado que ella misma.

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

El equipo también demostró cómo el actuador permite el control de la profundidad de la imagen. Se adopta el cambio de profundidad binaria para reducir el conflicto de acomodación de vergencia (VAC), que puede causar fatiga visual a algunos usuarios de gafas AR, ajustando directamente la distancia entre la pantalla y el sistema óptico del prototipo de gafas AR en función de la distancia de enfoque del objeto. para ser proyectado.

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Además, las salidas mecanotáctiles no vibratorias son importantes para generar sensaciones táctiles naturales y expresivas en la piel a través de dispositivos hápticos. Para transmitir la sensación de una gran deformación de la piel, los dispositivos hápticos requieren actuadores con una alta relación fuerza-peso y un gran desplazamiento. La combinación de múltiples actuadores en el área limitada del prototipo del dispositivo háptico también permite experiencias táctiles más expresivas.

CASA desencadena una acción en un objeto con presión y mide la presión sin un sensor utilizando una característica del músculo artificial cuya resistencia eléctrica varía en respuesta a la presión exterior. El prototipo de guante háptico equipado con CASA es tan delgado y sensible a la presión que tiene el potencial de aplicarse a telehápticos que reconozcan expresiones realizadas por el sistema de escritura táctil y las convierta en señales eléctricas.

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

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