X-Hinges, el software del MIT que hace sensibles al tacto los objetos impresos en 3D

Ingenieros del Laboratorio de Informática e Inteligencia Artificial del MIT (o CSAIL, por sus siglas en inglés) han desarrollado X-Hinges, un software de diseño capaz de crear e imprimir en 3D objetos con funciones interactivas. Gracias a unos sensores integrados, pueden sentir el contacto humano. Es precisamente ese contacto el que desencadena una reacción.

Ya es posible integrar sensores y pistas conductoras en objetos impresos en 3D. Un problema frecuente es que tanto los sensores como los objetos suelen estar fabricados con el mismo material. En consecuencia, emiten señales muy similares, lo que dificulta enormemente la comunicación. Por tanto, el riesgo de error es elevado.

Para solucionar este problema, los ingenieros del MIT CSAIL han ideado X-Hinges, que hace posible integrar dos materiales distintos en el objeto en cuestión. Se utiliza un primer filamento para los sensores, optimizado para emitir la señal más fuerte posible, y un segundo filamento para las pistas conductoras. De este modo, no se produce ninguna interferencia.

X-Hinges, una solución de diseño fácil de manejar

El software está pensado para ser muy sencillo de usar. Da la opción de ensamblar un objeto a partir de formas geométricas (cilindro, rectángulo, contorno fino, etc.) y elegir después los movimientos de determinadas piezas en tres ejes (compresión, vertical o lateral). El objeto en cuestión no se limita a un único movimiento.

Una vez definido esto, el software coloca los sensores en los puntos de flexión. Jiaji Li, investigador posdoctoral de ingeniería eléctrica e informática (EECS) en el MIT e investigador del CSAIL, explica: «Es un poco como si añadiéramos una dimensión consciente a los objetos cotidianos. De esta forma, conseguimos objetos que entienden mejor cómo se utilizan y tienen más formas de reaccionar. Al igual que un agente de IA se programa para tomar determinadas decisiones basándose en nuestras instrucciones, estas creaciones están dotadas de sensores integrados que les permiten reaccionar de forma adaptativa al tacto humano».

Primeros resultados concluyentes

Los ingenieros han impreso en 3D varios objetos diseñados con X-Hinges y los resultados son positivos. Por ejemplo, han creado un guante que se ajusta a la mano y transmite en tiempo real los movimientos de los dedos a una mano humanoide, para que un robot pueda aprender a agarrar objetos. Se ve, por ejemplo, cómo la mano apila cubos de madera.

También han ideado una lámpara plegable cuya luminosidad cambia al pellizcarla; o bien una especie de báscula que reconoce el objeto colocado sobre ella.

La idea es que nuestros objetos cotidianos puedan realizar una tarea concreta cuando interactuamos con ellos. Resulta difícil imaginar que una botella de agua haga otra cosa además de suministrar líquido, pero ¿por qué no?

Retos que superar

Mientras tanto, el equipo sigue enfrentándose a ciertos obstáculos. El más importante tiene que ver con la calibración. La disposición de los componentes eléctricos varía en cada impresión, lo que significa que dos objetos idénticos aún no pueden ofrecer las mismas mediciones en sus sensores. En la actualidad, los ingenieros recurren a un sistema de visión por ordenador para recalibrar los parámetros.

A largo plazo, pretenden integrar esta calibración directamente en el objeto. Jiaji Li concluye: «La próxima etapa consiste en combinar ambos en una sola impresión: el accionamiento y la detección nacen así juntos durante el mismo proceso de fabricación, lo que abre el camino a nuevas plataformas físicas para la inteligencia encarnada y los agentes de IA».

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*Créditos de todas las imágenes: CSAIL/MIT