Los investigadores están estudiando formas de aumentar la percepción del piloto y la cognición humana para ayudarlo a controlar las aeronaves mas complejas. Para ello han recurrido a las tecnologías emergentes como la realidad virtual (VR), realidad aumentada (AR), la retroalimentación háptica, entre otras.
En esta venia, un equipo del Laboratorio de Control y Simulación de Vuelo de Realidad Extendida de la Universidad de Maryland realizó un estudio. Se enfocó en el uso de trajes hápticos de cuerpo completo para proporcionar señales de retroalimentación háptica a los pilotos.
La finalidad del estudio era desarrollar algoritmos de señales hápticas para aumentar la percepción del piloto. De este modo se mejora su capacidad para controlar aeronaves en entornos visuales degradados.
La investigación del equipo de investigadores se centró en tareas de seguimiento compensatorio de bucle cerrado. En ellas, el piloto corrige el error entre la entrada de comando y el movimiento del vehículo para controlarlo.
El modo tradicional en que el piloto veía la información sobre el error era mediante pantallas visuales. Sin embargo, con esta nueva investigación, se reemplazarían y/o mejorarían estas pantallas con pantallas hápticas (táctiles) de cuerpo completo.
Procedimiento
En la investigación se uso el TESLASUIT, el traje háptico de cuerpo completo. Con ello se proporcionaba retroalimentación de estimulación muscular eléctrica (EMS) localizada a los pilotos.
Se desarrollaron algoritmos de indicaciones hápticas que se basaban en el control proporcional-derivado del error entre el movimiento deseado y el real de la aeronave.
El propósito de estos algoritmos es indicar al piloto cuanto y en que dirección debe ajustar los controles para poder minimizar el error.
Para poder limitar el campo de visión del piloto se usaron unos dispositivos de restricción de visión llamados «foggles».
Se probaron tres modalidades de indicaciones hápticas:
- Solo retroalimentación háptica
- Solo retroalimentación visual
- Retroalimentación combinada visual y háptica
También se probo la retroalimentación combinada en ambientes visuales normales y degradados, que se simularon usando los «foggles».
Resultados de la investigación
- Se demostró que las señales hápticas de cuerpo completo con control de DP proporcionaban un rendimiento satisfactorio para las tareas. Esto cuando se usaba solo la retroalimentación háptica.
- La retroalimentación háptica logro mejorar el rendimiento cuando se combinó con la retroalimentación visual. Especialmente en condiciones visuales degradadas.
- Al usar la retroalimentación háptica los sujetos de prueba pudieron lograr un error de seguimiento, márgenes de estabilidad y frecuencias de cruce similares o mejorados. Esto en comparación si solo usaban la retroalimentación visual.
Los investigadores llegaron a la conclusión de que la retroalimentación háptica de cuerpo completo tiene el potencial de aumentar la percepción del piloto y su control. En especial, para las situaciones en las que la retroalimentación visual es limitada.
No obstante, aun es necesario realizar mas trabajo para refinar puntos claves. Por ejemplo: explorar tareas con diferentes niveles de dificultad y dinámica, investigar las señales de audio y las interacciones entre múltiples tipos de señales, etc.
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