Haptography: Digitizing our sense of touch - Katherine Kuchenbecker

Haptografía: Digitalizando nuestro sentido del tacto - Katherine Kuchenbecker

Translator: Andrea McDonough Reviewer: Morton Bast

Traductor: Carlos Arturo Morales Revisor: Sebastian Betti

I'm a mechanical engineering professor

Soy profesora de Ingeniería Mecánica

at the University of Pennsylvania,

en la Universidad de Pensilvania

and my favorite hobby is photography.

y mi pasatiempo favorito es la fotografía.

And as I travel around the world,

Mientras viajo por el mundo

me gusta tomar fotos como estas

I love taking photographs like these,

so I can remember all the beautiful and interesting things

que me permiten recordar todas las cosas bellas

e interesantes que he visto.

that I've seen.

But what I can't do is record and share

Pero hay algo que no puedo hacer: no puedo recordar y compartir

la sensación de estos objetos al tacto.

how these objects feel to touch.

And that's kind of surprising,

Y esto es más bien sorprendente

because your sense of touch is really important.

porque el sentido del tacto es muy importante.

It's involved in every physical interaction you do every day,

Es un sentido involucrado en toda interacción física cotidiana,

en toda tarea de manipulación,

every manipulation task, anything you do in the world.

en todo lo que hacemos en el mundo.

So the sense of touch is actually pretty interesting.

Y es un sentido bastante interesante.

It has two main components.

Tiene dos componentes principales.

The first is tactile sensations,

El primero son las sensaciones táctiles,

things you feel in your skin.

cosas que uno siente en la piel.

And the second is kinesthetic sensations.

Y el segundo son las sensaciones quinestésicas,

This has to do with the position of your body and how it's moving,

algo que tiene que ver con la posición del cuerpo,

la forma en que se mueve

and the forces you encounter.

y las fuerzas que encuentra.

And you're really good at incorporating

Somos muy buenos para combinar

both of these types of sensations together

los dos tipos de sensaciones,

to understand the physical interactions you have with the world

para entender las interacciones físicas

que tenemos con el mundo

and understand as you touch a surface:

y para determinar cuándo se toca una superficie.

is it a rock, is it a cat, is it a bunny, what is it?

¿Es una roca, un gato, un conejo, o qué es?

And so, as an engineer,

Y, como ingeniera, estoy fascinada

I'm really fascinated

and I have a lot of respect for how good people are with their hands.

y le tengo mucho respeto

a la forma en que la gente se desenvuelve con sus manos.

And I'm intrigued and curious

Siento curiosidad y me intriga

about whether we could make technology better

saber si podríamos mejorar la tecnología

sacando más provecho

by doing a better job at leveraging

the human capability with the sense of touch.

a la capacidad humana del sentido del tacto.

¿Podría mejorar las interfaces de computadores y máquinas

Could I improve the interfaces to computers and machines

si permito que la gente aproveche lo que puede hacer con sus manos?

by letting you take advantage of your hands?

And indeed, I think we can,

¡Claro que podemos!

and that's at the core of a field called haptics,

Ese es el corazón de un campo llamado "háptica",

and this is the area that I work in.

el campo en el que yo trabajo.

It's all about interactive touch technology.

Tiene que ver con la tecnología táctil interactiva.

And the way it works is,

Funciona así:

as you move your body through the world,

conforme movemos el cuerpo por el mundo

if, as an engineer, I can make a system that can measure that motion,

si, como ingeniera, puedo hacer un sistema

que mida ese movimiento

and then present to you sensations over time

y luego presentar las sensaciones en el tiempo,

that kind of make sense,

en correspondencia,

that match up with what you might feel in the real world,

coincidiendo con lo que uno siente en el mundo real,

I can fool you into thinking you're touching something

eso podría engañarnos y hacernos creer que estamos tocando algo

cuando no hay nada allí.

even though there's nothing there.

So here are three examples

Veamos tres ejemplos

and these are all done from research in my lab at Penn.

a partir de estudios realizados en mi laboratorio.

The first one is all about that same problem that I was showing you:

El primero tiene que ver con

el problema que les estaba mostrando:

how can we capture how objects feel

¿Cómo podemos capturar la sensación que dejan los objetos

and recreate those experiences?

y recrear estas experiencias?

So the way we solve this problem

Resolvemos este problema

is by creating a hand-held tool

creando una herramienta de mano

that has many different sensors inside.

que dentro tiene muchos sensores.

It has a force sensor, so we can tell how hard you're pushing;

Tiene un sensor de fuerza

que nos permite establecer cuán duro uno está empujando,

it has motion tracking, so we can tell exactly where you've moved it;

rastrear el movimiento,

saber donde uno ha movido algo exactamente

y un sensor de vibración,

and it has a vibration sensor, an accelerometer, inside,

un acelerómetro

que detecta las sacudidas hacia atrás y hacia adelante de la herramienta

that detects the shaking back and forth of the tool

that lets you know that's a piece of canvas

y que nos permite determinar que se trata de un pedazo de lienzo

and not a piece of silk or something else.

y no de seda o algo así.

Then we take the data we record from these interactions.

Y entonces tomamos los datos que registramos

de estas interacciones...

Here's ten seconds of data.

aquí hay diez segundos de datos.

You can see how the vibrations get larger and smaller,

Se puede ver cómo las vibraciones se hacen más grandes y más pequeñas

depending on how you move.

dependiendo de cómo nos movemos.

And we make a mathematical model of those relationships

Entonces tomamos los datos y hacemos un modelo matemático de estas relaciones

and program them into a tablet computer

y las programamos en una tableta

so that when you take the stylus

para que cuando tomamos el bolígrafo

y tocamos la pantalla

and go and touch the screen,

that voice-coil actuator in the white bracket

ese accionador de bobina de audio que está en el soporte blanco

plays vibrations to give you the illusion

produce vibraciones que dan la ilusión

that you're touching the real surface,

de tocar una superficie real

just like if you touched, dragged back and forth, on the real canvas.

como si tocáramos, arrastrando hacia atrás y hacia adelante,

en el lienzo real.

We can create very compelling illusions.

Podemos crear ilusiones muy convincentes.

We can do this for all kinds of surfaces and it's really a lot of fun.

Podemos hacerlo para toda clase de superficies

y es realmente divertido.

We call it haptography -- haptic photography.

Lo llamamos haptografía,

fotografía háptica.

And I think it has potential benefits in all sorts of areas

Creo que tiene beneficios potenciales

en toda clase de campos como en las compras en línea,

like online shopping, maybe interactive museum exhibits,

quizá en exhibiciones de museo interactivas,

where you're not supposed to touch the precious artifacts,

donde no se espera que uno toque

los preciados artefactos, pero uno siempre lo desea.

but you always want to.

The second example I want to tell you about comes from a collaboration I have

El segundo ejemplo del que quiero hablarles

viene de una colaboración

with Dr. Margrit Maggio at the Penn Dental School.

con la Dra. Margrit Maggio de odontología en la U. de Pensilvania.

Part of her job is to teach dental students

Parte de su trabajo consiste en enseñarle a los estudiantes de odontología

cómo establecer dónde hay cavidades

how to tell where in a patient's mouth there are cavities.

en la boca de un paciente.

Por supuesto que observan radiografías,

Of course they look at X-rays,

but a large part of this clinical judgment comes from what they feel

pero gran parte de su juicio clínico

viene de lo que pueden sentir

when they touch your teeth with a dental explorer.

al tocar dientes con un explorador dental.

Todos hemos pasado por esto. Ellos proceden.

You've all had this happen, they go across.

Y esperamos sentir que el diente esté efectivamente duro

What they're feeling for is if the tooth is really hard, then it's healthy,

y por lo tanto sano,

but if it's kind of soft and sticky,

pero si se siente algo blando y pegajoso,

that's a signal that the enamel is starting to decay.

es una señal de que el esmalte está empezando a decaer.

These types of judgments are hard for a new dental student to make,

Y este tipo de juicios son difíciles de realizar

para un estudiante de odontología novato

because they haven't touched a lot of teeth yet.

porque todavía no ha tocado muchos dientes.

And you want them to learn this before they start practicing

Y uno quiere que aprendan bien esto

antes de empezar a practicar con pacientes reales.

on real human patients.

So what we do is add an accelerometer on to the dental explorer,

Por eso adosamos un acelerómetro

al explorador dental

y grabamos lo que siente la Dra. Maggio

and then we record what Dr. Maggio feels

al tocar diferentes dientes ya extraídos.

as she touches different extracted teeth.

And we can play it back for you as a video

Y lo podemos reproducir en forma de video,

with a touch track --

con una pista de contacto.

not just a sound track, but also a touch track,

No sólo una pista de sonido, sino también una pista de contacto

that you can feel by holding that repeating tool.

que uno puede sentir al sostener esa herramienta repetitiva.

Uno puede sentir las mismas cosas

You feel the same things the dentist felt when they did the recording,

que sintió el dentista cuando hizo las grabaciones

and practice making judgments.

y practicar realizando diagnósticos.

Aquí hay una muestra.

So here's a sample one.

Here's a tooth that looks kind of suspicious, right?

Este diente parece sospechoso, ¿no?

It has all those brown stains.

Tiene todas esas manchas de café

You might be thinking, "We should definitely put a filling in this tooth."

y podría pensarse:

"Definitivamente deberíamos rellenar ese diente".

But if you pay attention to how it feels,

Pero si prestamos atención a cómo se siente

all the surfaces of this tooth are hard and healthy,

veremos que todas las superficies del diente están duras y saludables

so this patient does not need a filling.

y este paciente no necesita relleno.

And these are exactly the kind of judgments doctors make every day

Los médicos hacen estos diagnósticos

todos los días

and I think this technology we've invented has a lot of potential

y creo que esta tecnología que hemos creado

tiene mucho potencial para muchas cosas

for many different things in medical training, because it's really simple

en el entrenamiento médico porque es muy simple

y funciona bien recreando

and it does a great job at recreating what people feel through tools.

lo que siente la gente mediante herramientas.

Creo que también podría ayudar a hacer juegos

I think it could also help make games more interactive and fun

más interactivos, divertidos

y más realistas en las sensaciones que generan.

and more realistic in the sensations that you feel.

The last example I want to tell you about is again about human movement.

Por último, quiero hablar nuevamente

del ejemplo del movimiento humano.

So if any of you have ever learned sports,

Si alguno ha aprendido alguna vez algún deporte,

how do you get good at something like surfing?

sabe cómo se llega a ser bueno en el surf, por ejemplo.

You practice.

Con práctica.

You practice some more and more, right?

Uno practica más y más, ¿sí?

Making small corrections, maybe getting some input from a coach,

Hacemos pequeñas correcciones

en función de lo que dice el entrenador

learning how to improve your motions.

aprendiendo a mejorar los movimientos.

I think we could use computers

Creo que podemos usar las computadoras

para hacer ese proceso más eficiente y divertido.

to help make that process more efficient and more fun.

And so here, for example, if I have six different arm movements

Y aquí, por ejemplo,

tengo seis movimientos diferentes de brazo

that I want you to learn,

que quiero que Uds. aprendan,

you come into my lab at Penn and try out our system.

vengan a mi laboratorio en la U. de Pensilvania

y prueben nuestro sistema.

We use a Kinect to measure your motions, we show graphics on the screen,

Usamos un kinect para medir los movimientos,

les mostramos gráficos en la pantalla,

and then we also give you touch cues,

y luego les damos pistas táctiles,

haptic feedback on your arm,

retroalimentación háptica al brazo

delivered by these haptic arm bands which have motors inside,

enviada a través de estas bandas de brazo hápticas

que tienen motores por dentro

and guide you as you move.

y que lo guían a uno mientras se mueve.

So, if we put it together,

Si unimos todo esto

as you're trying to track this motion,

al intentar reproducir un movimiento

si uno se desvía,

if you deviate -- say, maybe, your arm is a little too high --

digamos que el brazo está demasiado arriba,

se encienden los motores que están allí en la piel

we turn on the motors right there on the skin

to let you know you should move down,

para hacerle saber que debería bajarlo,

casi como un entrenador que gentilmente lo guía

almost like a coach gently guiding you

ayudándole a dominar estos movimientos más rápidamente

and helping you master these movements more quickly

y a realizar correcciones más precisas.

and make more precise corrections.

We developed this system for use in stroke rehabilitation,

Desarrollamos este sistema para rehabilitación de infartos cerebrales

but I think there are a lot of applications,

pero creo que tiene muchísimas aplicaciones,

como en el aprendizaje del baile por ejemplo,

like maybe dance training or all sorts of sports training as well.

o el entrenamiento en toda suerte de deportes también.

So now you know a little bit about the field of haptics,

Así que ahora saben un poco

del campo de la háptica,

de la que yo creo que oirán más en los años venideros.

which I think you'll hear more about in the coming years.

I've shown you three examples.

Les he mostrado tres ejemplos

y quiero sólo tomarme un momento

I just want to take a moment

para hacer un reconocimiento a todos los estudiantes fantásticos

to acknowledge the great students who work with me in my lab at Penn

que trabajan conmigo en el laboratorio de la U. de Pensilvania

and my collaborators.

y a mis colaboradores,

They're a great group.

¡son un gran grupo!

También quiero agradecerles su amable atención.

I also want to thank you for your kind attention.

(Aplausos)

(Applause)