Guante con alambre

Un guante con cables (también llamado guante de datos ^{[ 1 ] [ 2 ]} o guante cibernético ) es un dispositivo de entrada para la interacción humano-computadora que se usa como un guante .

Se utilizan diversas tecnologías de sensores para capturar datos físicos, como la flexión de los dedos . A menudo, se incorpora un sensor de movimiento, como un dispositivo de seguimiento magnético o inercial , para registrar la posición y rotación del guante. Estos movimientos son interpretados por el software del guante, de modo que un mismo movimiento puede tener múltiples significados. Los gestos se pueden clasificar para obtener información útil, como el reconocimiento del lenguaje de señas u otras funciones simbólicas.

Los guantes con cable de alta gama y precio elevado también pueden proporcionar retroalimentación háptica , que simula el sentido del tacto. Esto permite que un guante con cable funcione también como dispositivo de salida. Tradicionalmente, los guantes con cable solo estaban disponibles a un precio muy alto, ya que los sensores de flexión de los dedos y el dispositivo de seguimiento debían adquirirse por separado.

Los guantes con cables se utilizan a menudo en entornos de realidad virtual y para imitar los movimientos de la mano humana mediante robots.

El guante Sayre, creado por el Laboratorio de Visualización Electrónica en 1977, fue el primer guante con cables. ^{[ 3 ]}

En 1982, Thomas G. Zimmerman presentó una patente (Patente estadounidense 4542291) sobre un sensor óptico de flexión montado en un guante para medir la flexión de los dedos. ^{[ 4 ]} Zimmerman trabajó con Jaron Lanier para incorporar tecnología de seguimiento de posición de la mano ultrasónica y magnética para crear el Power Glove y el Data Glove, respectivamente (Patente estadounidense 4988981, presentada en 1989). ^{[ 5 ]} El sensor óptico de flexión utilizado en el Data Glove fue inventado por Young L. Harvill, quien raspó la fibra cerca de la articulación del dedo para hacerla sensible localmente a la flexión. ^{[ 6 ]}

Uno de los primeros guantes con cable disponibles para usuarios domésticos en 1987 fue el Nintendo Power Glove . Este fue diseñado como un guante para juegos para la Nintendo Entertainment System . Tenía un rastreador rudimentario y sensores de flexión de dedos, además de botones en la parte posterior. Los sensores resistivos del PowerGlove también fueron utilizados por aficionados para crear sus propios guantes de datos. ^{[ 7 ]}

Posteriormente , Virtual Technologies, Inc. creó el CyberGlove en 1990. Virtual Technologies fue adquirida por Immersion Corporation en septiembre de 2000. En 2009, Immersion Corporation se deshizo de la línea de productos CyberGlove y una nueva empresa, CyberGlove Systems LLC, se hizo cargo del desarrollo, la fabricación y la venta del CyberGlove.

Además del CyberGlove, Immersion Corp también desarrolló otros tres guantes de datos: el CyberTouch, que hace vibrar cada dedo del guante cuando un dedo toca un objeto en la realidad virtual; el CyberGrasp, que simula la presión y el contacto con objetos sólidos y esponjosos; y el dispositivo CyberForce, que realiza todas las funciones anteriores y además mide el movimiento preciso de todo el brazo del usuario.

En 2002, Essential Reality lanzó el guante P5 ^{[ 8 ]} (hardware diseñado por Jonathan Clarke y Leigh Boyd). En aplicaciones normales, funcionaba como un ratón bidimensional, y algunos juegos de ordenador se adaptaron especialmente para ofrecerle soporte 3D. El guante P5 es compatible con Microsoft Windows XP y el Mac OS clásico . También existen controladores no oficiales para Linux . Si bien recibió algunas críticas positivas de revistas de tecnología y videojuegos, la falta de software compatible y otros problemas hicieron que se quedara como una simple novedad. Desde entonces, se ha dejado de fabricar.

Tras el P5 Glove, Fifth Dimension Technologies lanzó el 5th Glove, un kit de guante de datos y tira flexible (5th Glove DFK) . Este sistema utiliza sensores ópticos flexibles para rastrear el movimiento de la mano y el brazo. El guante se puede usar con el sistema de seguimiento ultrasónico de 5DT, el 5DT Head y el 5DT Hand, que permiten rastrear el movimiento a una distancia de hasta dos metros del transmisor.

Preocupados por el alto costo de las soluciones comerciales más completas, Pamplona et al. proponen un nuevo dispositivo de entrada: un guante de datos basado en imágenes (IBDG). ^{[ 9 ]} Al colocar una cámara en la mano del usuario y un marcador visual en cada yema de los dedos, utilizan técnicas de visión por computadora para estimar la posición relativa de las yemas de los dedos. Una vez que tienen información sobre las yemas, aplican técnicas de cinemática inversa para estimar la posición de cada articulación de los dedos y recrear los movimientos de los dedos del usuario en un mundo virtual. ^{[ 10 ]} Al agregar un dispositivo de seguimiento de movimiento, también se puede mapear el cabeceo, guiñada, balanceo y traslaciones XYZ de la mano del usuario, recreando (casi) todos los gestos y posturas realizados por la mano del usuario en un dispositivo de bajo costo.

Una alternativa moderna a la tecnología inercial, óptica y magnética es el uso de sensores de estiramiento. La empresa neozelandesa StretchSense ha desarrollado el primer guante de captura de movimiento con sensores de estiramiento, llamado MoCap Pro. ^{[ 11 ]} Los sensores de estiramiento son condensadores flexibles a base de silicona que miden el estiramiento, la flexión, el corte y los cambios de presión. Los datos se pueden transmitir a plataformas de software como Unreal Engine , Unity y Maya para animar la mano de un personaje virtual.

Una alternativa a los guantes con cables es utilizar una cámara y visión artificial para rastrear la pose y trayectoria 3D de la mano, a costa de la retroalimentación táctil. ^{[ 12 ]}

• La adaptación cinematográfica de Minority Report utiliza guantes inalámbricos para controlar periféricos futuristas similares a ordenadores.
• El Mattel Power Glove se mostró de forma destacada en la película de publicidad de Nintendo, The Wizard , donde fue empuñado de manera memorable por el antagonista Lucas Barton ( Jackey Vinson ).
• En la película Johnny Mnemonic , se utilizan un par de "guantes de datos Sogo-7" junto con otros dispositivos tecnológicos para acceder a internet . ^{[ 13 ]}

El concepto de guante con cables ha sido tradicionalmente popular en la comunidad de investigación e ingeniería. Los ingenieros siguen desarrollando prototipos que utilizan tecnologías y arquitecturas de sensores innovadoras para lograr el reconocimiento de gestos. Por ejemplo, un proyecto de este tipo es el Smart Glove (archivado el 15 de mayo de 2019 en Wayback Machine) , desarrollado en 2009 por los entonces estudiantes de ingeniería electrónica Arvind Ramana, Subramanian KS, Suresh y Shiva. Este proyecto presentaba un diseño innovador que hacía un uso interesante de interruptores de efecto Hall y sensores de flexión personalizados de fabricación propia.

Una de las principales barreras para la adopción de guantes de datos es el sudor. ^{[ 14 ]}

• Reconocimiento de gestos : un tema de informática y tecnología del lenguaje. 
• Transferencia : captura de movimiento de la mano en la animación. Páginas que muestran descripciones breves de los destinos de redirección. 
• Captura de movimiento : proceso de registro del movimiento de objetos o personas. 
• Robótica de código abierto – Rama de código abierto de la robótica 
• Proyecto Digits – Proyecto de Microsoft Research 
• Brazo robótico : tipo de brazo mecánico con funciones similares a las de un brazo humano. 

• Interfaces de entrada basadas en guantes