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Un robot robusto para personas mayores
Durante más de una década, los especialistas en robótica han trabajado en sistemas para personas mayores con la esperanza de ampliar la cantidad de tiempo que las personas mayores pueden vivir en casa y mejorar su calidad de vida. Ahora, los investigadores del MIT han construido un robot humanoide con un sistema especial de seguimiento de movimiento y actuadores con resorte que lo hacen mejor equipado para hacer frente a las tareas del hogar. El robot, llamado Domo, puede medir un objeto sacudiéndolo en su mano y luego guardarlo en un armario.
Mano amiga: El robot Domo está diseñado para ayudar a las personas mayores con tareas básicas, como guardar los alimentos. Domo puede determinar las dimensiones aproximadas de un objeto sosteniéndolo en su mano y sacudiéndolo.
La demografía está cambiando, particularmente en Japón, Europa y Estados Unidos, dice Aaron Edsinger, investigador principal del proyecto Domo y estudiante postdoctoral en el laboratorio de informática e inteligencia artificial del MIT. Hay mucha gente que está envejeciendo y no mucha gente joven que los cuide.
Pero desarrollar un robot multipropósito para personas mayores no ha sido fácil porque el entorno del hogar es muy impredecible. Los robots industriales, que se utilizan ampliamente en la fabricación, trabajan con piezas que vienen en formas y tamaños estándar. La comida, sin embargo, no lo hace. Por lo tanto, una tarea tan simple como guardar los alimentos puede volverse bastante complicada.
Domo tiene en cuenta esa variabilidad. En lugar de preprogramar el robot para que solo sepa cómo manejar latas y cajas con ciertas dimensiones, Edsinger le pide a Domo que mida cada artículo, uno a la vez, antes de decidir cómo debe almacenarse.
Multimedia
Vea una presentación de diapositivas del robot Domo.
El proceso de estantería comienza cuando un humano pone un artículo en una de las manos del robot. Luego, el robot determina las dimensiones del objeto basándose en el agarre y el análisis de video. Primero, el robot mueve el objeto en su mano mientras las cámaras de video en la cabeza del robot registran el movimiento. El robot sabe cuánta fuerza aplicó con el meneo, por lo que sabe cuánto debe moverse el objeto que sostiene. Usando un software especial de captura de movimiento, Domo encuentra el objeto en el video que se mueve como se predijo y asume que es el elemento en su mano.
Ahora que el robot ha identificado el artículo a guardar, Domo debe determinar su forma y tamaño. Si es un objeto pequeño que cabe en la mano del robot, puede determinar el tamaño del objeto en función de su agarre. Para objetos largos, el robot debe realizar más análisis de video.
Sabiendo que la punta de un objeto largo se moverá más rápido que el resto, el software aísla la parte del objeto que se mueve más rápido y considera que es el punto más alejado de la mano del robot. Una vez que el robot conoce las dimensiones del objeto, puede determinar la mejor manera de colocarlo en el armario. Si es un paquete de espaguetis, lo colocará de lado en lugar de tratar de ponerlo en posición vertical, dice Edsinger.
Esto puede parecer una tarea trivial, pero eso se debe en gran parte a que los humanos tienden a subestimar la complejidad de sus actividades diarias. Identificar y colocar objetos requiere muchos procesos diferentes. La belleza de Domo es que es un sistema muy integrado y puede manejar muchos procesos a la vez. Es por eso que Domo puede manejar lo inesperado; el mismo algoritmo que funciona para una botella de agua funcionará para una caja de espaguetis.
Domo también puede realizar tareas básicas de inserción, como colocar una cuchara en un tazón, y ayudar a ordenar la casa llevando una caja en la que el humano puede desordenar. Puedo darle una caja de cualquier tamaño y puede sostenerla entre sus dos manos, rastrearme y mantener la caja cerca, dice Edsinger.
Domo, que se creó con fines de investigación, probablemente nunca llegará a los estantes de las tiendas ni a la cocina de nadie. Pero la investigación que se realiza en Domo probablemente será utilizada por otros especialistas en robótica en su búsqueda para crear el robot doméstico ideal. Por ejemplo, la capacidad de un robot para encontrar la punta de un objeto es extremadamente útil para los científicos que desarrollan robots que pueden trabajar con herramientas domésticas.
Illah Nourbakhsh , profesor de robótica en la Universidad Carnegie Mellon, está impresionado con los resortes especiales incorporados en los actuadores de Domo. Estos resortes, conocidos como actuadores elásticos en serie, se pueden encontrar en 22 de las 29 articulaciones del robot. Los actuadores le permiten al robot saber cuánta fuerza aplica un objeto externo y actúan como amortiguadores si el robot golpea algo. Al hacer que el sistema sea tolerante a los golpes, es más seguro tanto para el robot como para el ser humano. En una planta de ensamblaje de automóviles, hay sensores alrededor de los robots para que la gente nunca pueda acercarse a ellos, dice Nourbakhsh. Pero con un robot de atención domiciliaria, la situación es bastante diferente: uno quiere que el humano y el robot puedan trabajar en espacios reducidos.
Sin embargo, sigue siendo controvertido si una máquina humanoide sigue siendo la mejor solución robótica para el cuidado de los ancianos. Sebastián Thrun , director del laboratorio de inteligencia artificial de Stanford, se pregunta si es necesario que el robot se parezca a un humano. Es un gran proyecto, pero al pasar a una forma humanoide, el problema se vuelve más difícil de lo necesario, dice Thurn. Un brazo robótico montado en un armario podría ser una solución más sencilla al problema de los comestibles, por ejemplo.
Nourbakhsh está de acuerdo. El problema es [que] hacer un robot de propósito general con forma humana es extremadamente caro, dice. Si el humanoide es móvil, los requisitos de energía también se convierten en un problema. Nourbakhsh dice que las baterías existentes no funcionan durante el tiempo suficiente para realizar las tareas domésticas de rutina. Dice que visualiza un futuro sistema de cuidado de ancianos en el que los robots se incorporan a electrodomésticos estándar, como estufas y refrigeradores, para que desaparezcan en el mundo que te rodea.