El coautor del estudio, Xianjun Chen, lleva el sistema en un brazalete.

El coautor del estudio, Xianjun Chen, lleva el sistema en un brazalete. Universidad de California en San Diego Omicrono

Tecnología

Idean una muñequera que controla robots con gestos como si fueras un 'jedi': lo usarán los buzos para manejar submarinos

En emergencias, mientras corre o nada, el usuario puede dirigir una máquina desde este pequeño wearable adherido a su ropa.

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Controlar dispositivos tecnológicos con la mente, una suerte de telequinesis que eliminaría todo tipo de barreras físicas, es posible desde hace años. Aunque lejos de la soluciones que plantean los primeros implantes cerebrales, existen proyectos de investigación que están dando vida a pulseras o pequeños equipos como este.

Poder controlar un pequeño submarino con gestos de muñeca. Esta idea propia de la mentalidad de Tony Stark —Ironman— es la base de un trabajo de innovación de la Universidad de California en San Diego.

Un equipo de ingenieros de esta institución académica ha desarrollado un sistema portátil para controlar máquinas con gestos cotidianos. Mientras se corre, se conduce o se nada, el usuario puede dirigir el dispositivo electrónico desde este pequeño wearable adherido a su ropa.

Parche con brazalete para controlar máquinas con gestos

Parche con brazalete para controlar máquinas con gestos Universidad de California en San Diego Omicrono

Originalmente, este proyecto se inspiró en la idea de ayudar a los buzos militares a controlar robots submarinos. Sin embargo, el equipo pronto se dio cuenta de que la interferencia del movimiento en el agua no era un problema exclusivo de los entornos submarinos.

Desde los relojes inteligentes, hasta los guantes hápticos, son muchas las propuestas que persiguen una tecnología similar. Meta Reality Labs, división perteneciente al mismo gigante tecnológico que Instagram o WhatsApp, ha anunciado este mismo año un nuevo dispositivo en forma de pulsera que convierte los movimientos musculares en comandos digitales, con el objetivo de controlar dispositivos usando únicamente gestos.

Un pequeño parche

"Este avance nos acerca a interfaces hombre-máquina intuitivas y robustas que pueden implementarse en la vida diaria", explica Xiangjun Chen, investigador principal. "Abre las puertas a sistemas portátiles de próxima generación que no solo son extensibles e inalámbricos, sino que también son capaces de aprender de entornos complejos y de usuarios individuales".

Parche en brazalete para controlar máquinas con gestos.

Parche en brazalete para controlar máquinas con gestos. Universidad de California en San Diego Omicrono

Según los investigadores, esta es la primera interfaz hombre-máquina portátil que funciona de forma fiable ante una amplia gama de alteraciones de movimiento. Es decir, se adapta al movimiento de las personas, las cuales pueden estar corriendo o en el mar.

Trabajadores industriales y personal de emergencias podrían usar esta tecnología como un control manos libres de herramientas y robots en entornos peligrosos o con mucho movimiento. Incluso podría permitir que buzos y operadores remotos dirijan robots submarinos en condiciones turbulentas.

Los resultados publicados en la revista Nature Sensors indican que, en dispositivos de consumo como relojes inteligentes, el sistema podría aumentar la fiabilidad de los controles gestuales en entornos cotidianos. Pero primero se ha enfocado en un uso militar con el apoyo de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) en Estados Unidos.

¿Cómo funciona?

El dispositivo consiste en un parche electrónico que se adhiere a un brazalete de tela. Está equipado con sensores de movimiento y musculares, un microcontrolador Bluetooth y una batería extensible. Todo integrado en un cuerpo compacto y flexible.

Configuración de un parche para controlar máquinas con gestos

Configuración de un parche para controlar máquinas con gestos Universidad de California en San Diego Omicrono

Para que sirva de puente entre el usuario y la máquina, el sistema se ha entrenado a partir de un conjunto de datos con gestos y condiciones reales como puede ser correr, temblar o el movimiento de las olas del mar.

Teniendo en cuenta estos movimientos involuntarios que pueden interferir en la recepción de los gestos, las señales del brazo se capturan y procesan por un marco de aprendizaje profundo personalizado que elimina las interferencias, interpreta el gesto y transmite una orden para controlar una máquina, como un brazo robótico en tiempo real.

El sistema se probó en múltiples condiciones dinámicas. Los sujetos utilizaron el parche con el brazalete para controlar un brazo robótico mientras corrían, expuestos a vibraciones de alta frecuencia y bajo una combinación de perturbaciones.

El dispositivo también se validó en condiciones oceánicas simuladas mediante el Simulador de Investigación Océano-Atmósfera Scripps del Instituto Scripps de Oceanografía de la Universidad de California en San Diego, que recreó el movimiento del mar tanto en laboratorio como en condiciones reales. En todos los casos, el sistema ofreció un rendimiento preciso y de baja latencia.

Control por implantes

Al mismo tiempo que estos proyectos buscan crear wearables sencillos de usar solo cuando se necesita, una amplia comunidad científica persigue crear una solución más permanente con implantes cerebrales. Quizás el más conocido sea Neuralink, fundado por Elon Musk, pero otros le llevan ventaja como Synchron.

La mayoría de estos equipos se enfocan en una primera fase en el tratamiento de enfermedades cerebrales como la epilepsia, la parálisis o la ceguera. Aunque a largo plazo, su tecnología también se enfoca en el control mental de las máquinas.

Son lo que se conoce como una interfaz cerebro‑máquina (BCI) y consiste en un conjunto de electrodos colocados sobre o dentro de la corteza cerebral que registra la actividad neuronal y la envía a un decodificador externo.

El investigador José de R. Millán (a la dcha.), junto a participantes en el estudio

El investigador José de R. Millán (a la dcha.), junto a participantes en el estudio UT Austin Omicrono

Sistemas como BrainGate, Blackrock y otros han demostrado control continuo de brazos robóticos y manipuladores. Esto se traduce no solo en poder navegar por la red o publicar mensajes con la mente, sino también en el control de prótesis más avanzadas.