Escalabilidad de múltiples teleoperaciones hápticas bilaterales sobre red 5G privada

Resumen

Este trabajo evalúa la escalabilidad de teleoperación bilateral con realimentación háptica para casos de bioingeniería y telesalud sobre una red privada 5G comparando teleoperación cinestésica (Touch X de 3D Systems usando CHAI3D) y teleoperación vibrotáctil con reconocimiento de gestos (TactGloves DK2 de bHaptics con cámara RealSense D415 usando MediaPipe) para manipular brazos robóticos Universal Robots UR5e con pinza OnRobot RG2 controlados por RTDE y ROS. Se evaluaron dos patrones multi-sesión: N usuarios->1 robot (colaboración/mentorización) y 1 usuario->N robots/dispositivos (tele-supervisión), incrementando N de forma escalonada y dos políticas QoS (baseline y priorización de flujos críticos), reportando latencia/jitter y el umbral N* (máximo N antes de exceder límites operativos en percentiles altos). En cinestésica, sin priorización se obtuvo N*~=24 (N->1) y N*~=16 (1->N); con priorización (DSCP EF/cola prioritaria), N* aumentó a ~=30 y ~=22, con latencia crítica 40–60 ms cerca de N*. En vibrotáctil, las mediciones 1-sesión mostraron latencias medias de ~80-95 ms usando UDP en ambientes interiores; el barrido multi-sesión resultó en N*~=13 (N->1) y N*~=8 (1->N) en baseline, y N*~=16/11 con priorización de QoS.