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Efecto de la retroalimentación vibrotáctil en el control de la fuerza de interacción de un brazo robótico supernumerario

Autores: Buratti, Silvia; Deiana, Davide; Noccaro, Alessia; Pinardi, Mattia; Di Pino, Giovanni; Formica, Domenico; Jarrassé, Nathanaël

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Efecto de la retroalimentación vibrotáctil en el control de la fuerza de interacción de un brazo robótico supernumerario


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Subcategoría

Diseño de equipos y herramientas

Palabras clave

Miembros robóticos supernumerarios
Dispositivos portátiles
Retroalimentación
Retroalimentación vibrotáctil
Tarea de regulación de fuerza
Rendimiento del usuario

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 22

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los miembros robóticos supernumerarios están diseñados principalmente para aumentar las capacidades físicas de individuos con movilidad normal, en una amplia gama de contextos, desde el soporte corporal hasta la cirugía. Cuando se utilizan como dispositivos portátiles, proporcionan naturalmente retroalimentación inherente debido al acoplamiento mecánico con el cuerpo humano. El usuario puede, por lo tanto, percibir la interacción con el entorno al confiar en una combinación de retroalimentación visual y inherente. Sin embargo, estos pueden ser ineficaces para realizar tareas complejas, particularmente en el caso de oclusión visual o variación en la rigidez del entorno. Aquí, investigamos si, en una tarea de regulación de fuerza utilizando un brazo robótico supernumerario portátil (SRA), la retroalimentación vibrotáctil adicional puede aumentar el rendimiento de control de los participantes en comparación con la retroalimentación inherente. Además, para hacer el escenario más realista, introdujimos variaciones en la postura cinemática del SRA y en la rigidez del entorno. Notablemente, nuestros hallazgos revelaron una mejora estadísticamente significativa en el rendimiento del usuario en todas las métricas evaluadas mientras recibían retroalimentación vibrotáctil adicional. En comparación con la retroalimentación inherente sola, la retroalimentación vibrotáctil adicional permitió a los participantes ejercer la fuerza requerida más rápido (< 0.01), mantenerla por más tiempo (< 0.001) y con menos errores (< 0.001). No se observaron efectos discernibles relacionados con la postura del SRA o la rigidez del entorno. Estos resultados demostraron los beneficios de proporcionar al usuario retroalimentación vibrotáctil adicional para transmitir la fuerza del SRA durante las tareas de interacción.

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