Diseño y construcción de un prototipo de interfaz háptica para aplicaciones de retroalimentación vibrotáctil

Abstract

En este trabajo de titulación se propone la construcción de un prototipo de interfaz háptica para aplicaciones de retro alimentación vibrotáctil mediante técnicas de prototipado rápido, diseño y manufactura. El reto principal para este desarrollo es el lograr que las señales transmitidas sean claras para el usuario a través del prototipo y a la vez que éste cumpla con otros requisitos como resistencia, comodidad, accesibilidad y bajo costo. En desarrollos anteriores se han diseñado interfaces con similares prestaciones a las que ofrece el presente proyecto, pero utilizando actuadores comerciales que son de difícil adquisición y de costo elevado, cuyo diseño no es modular y por lo tanto resulta ser poco flexible. Por el contrario, en este proyecto se propone un diseño de carcasa para el actuador en forma de pila que facilita el diseño y ensamblaje de la interfaz de acuerdo con la aplicación. La metodología consistió en el diseño del prototipo en software CAD y su construcción con impresión 3D junto con el montaje de una interfaz háptica. El sistema en conjunto fue validado a través de un experimento con aplicación en movilidad urbana con pruebas psicofísicas para las ilusiones táctiles “Phantom Motion”, “Funneling” y “Cutaneous Rabbit”. Los resultados sugieren que hay una mejora en la interpretación correcta de las señales por parte del participante debido a la incorporación de ilusiones táctiles, específicamente con mejores resultados para las mismas “Phantom Motion” y “Funneling”. Adicionalmente, el prototipo desarrollado es replicable haciendo uso de métodos de manufactura aditiva a costos inferiores de otros similares en el mercado.