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Estas nuevas
capacidades, sumadas a un sistema de producción de robots dotados de
sensibilidad táctil, conducirán a la construcción de robots que realicen
funciones más precisas en entornos sin restricciones y puedan
comunicarse y cooperar mejor entre sí y con humanos.
A través del proyecto financiado con fondos europeos «Skin-based
technologies and capabilities for safe, autonomous and interactive
robots» (ROBOSKIN) se han desarrollado nuevas tecnologías de sensores y
sistemas de gestión que proporcionan a los robots un sentido artificial
del tacto, una cualidad aún no perfeccionada en el ámbito de la
robótica.
Según los socios responsables de la investigación, procedentes de
Italia, Suiza y Reino Unido, era importante crear mecanismos cognitivos
basados en una retroalimentación táctil (es decir, el sentido del tacto)
y los comportamientos asociados para lograr que las interacciones entre
humanos y robots sean seguras y efectivas en las aplicaciones futuras
contempladas.
El diseño de la nueva piel artificial se basa en gran medida en la
piel real, que cuenta con una red diminuta de nervios que sienten o
perciben cambios como de caliente a frío y de suave a áspero y
viceversa. Los sensores electrónicos de la piel artificial recogen
«datos táctiles» y los procesan con un programa informático cargado
previamente y que incluye algunos comportamientos robóticos básicos, los
cuales pueden ampliarse con el tiempo.
Según explicó el coordinador del proyecto, el profesor Giorgio
Cannata de la Universidad de Génova (Italia): «Nos decantamos por la
programación mediada por la demostración y el juego asistido por el
robot para que los robots aprendan sobre la marcha a medida que sienten,
realizan acciones e interactúan».
«Tuvimos que generar cierto grado de "consciencia" en los robots
para ayudarles a reaccionar a la información táctil y al contacto físico
con el mundo exterior».
Kaspar, el robot amistoso
Sin embargo, la cognición robótica es extremadamente compleja, por
lo que el equipo de ROBOSKIN empezó marcándose objetivos modestos en
pruebas de laboratorio consistentes en clasificar tipos o grados de
tacto. Crearon un mapa geométrico por medio de un contacto continuo
entre el robot de prueba y el entorno para así construir una
«representación corporal», es decir, parámetros mediante los cuales el
robot puede asimilar datos y transformarlos en comportamientos.
Por otra parte, fuera del laboratorio, se instalaron parches
sensores de ROBOSKIN en puntos de contacto comunes (pies, mejillas,
brazos) repartidos por el robot KASPAR de la Universidad de Hertfordshire, un robot humanoide diseñado para facilitar la comunicación a niños con autismo.
«Gracias a nuestros sensores, el robot podía sentir o detectar el
contacto, y los datos recabados constituyeron una parte importante de la
clasificación de contactos que realizamos, para distinguir por ejemplo
entre un contacto deseado y otro no deseado», explicó el profesor
Cannata.
Los científicos participantes en ROBOSKIN evaluaron varias
tecnologías, desde los sensores capacitivos más básicos integrados en
tecnologías de detección actuales hasta los transductores de mayor
rendimiento instalados en ciertos materiales piezoeléctricos y
semiconductores orgánicos flexibles.
«A corto plazo seremos testigos de un uso cada vez más profuso de
materiales piezoeléctricos, los cuales son capaces de actuar como
sensores puesto que reaccionan a cambios inducidos por el contacto con
una fuerza externa», aseguró el profesor Cannata. Pero en su opinión lo
que causará un cambio más radical del sector serán los sensores que
empleen semiconductores orgánicos, ya que permitirán imprimir los chips
sobre distintos materiales orgánicos, como piel falsa o materiales
flexibles, y a largo plazo resultarán mucho más económicos de producir a
gran escala.
Promoción de los prototipos
El período de financiación del proyecto ROBOSKIN concluyó el pasado
verano, pero sus investigadores se encuentran muy activos en la
divulgación de sus hallazgos a través de canales científicos, por
ejemplo con artículos publicados en IEEE Xplore y Science Direct, y
también con solicitudes de interés para compartir sus prototipos con
proyectos científicos no comerciales.
Según aclaró el profesor Cannata, los sensores táctiles distan de
ser una tecnología nueva, Cannata, pero ROBOSKIN ha logrado desarrollar
un sistema de producción para incorporar sensores táctiles a distintos
robots. Se trata de métodos excepcionales que resuelven un problema
arrastrado desde hace décadas como es el de ampliar la percepción
sensorial de los robots.
«Aún nos encontramos en una etapa de demostración precomercial, pero
indudablemente la última versión de nuestros sensores táctiles posee un
potencial mayor en la industria, dado que las fábricas buscan formas
seguras y rentables económicamente de utilizar robots capaces de
mantener un contacto más estrecho con sus operarios humanos», explicó el
coordinador.
El equipo del proyecto, que ha patentado algunas partes de su
trabajo, destaca que ponen sus prototipos a disposición de otras
investigaciones científicas. La tecnología de ROBOSKIN ya se ha
integrado en iCub, la plataforma de robótica abierta del Instituto
Italiano de Tecnología.
«La clave consistió en asegurarnos de que nuestras tecnologías
básicas fueran compatibles con distintas plataformas robóticas que
podrían evolucionar en este campo, inmerso en un vertiginoso devenir
-señaló el profesor Cannata. Y eso es justamente lo que hemos
conseguido».
El proyecto ROBOSKIN recibió 3,5 millones de euros (de un
presupuesto total de 4,7 millones de euros) para investigación por medio
del Séptimo Programa Marco (7PM) de la Unión Europea.
Enlace al proyecto en CORDIS:
- el 7PM en CORDIS
- ficha informativa del proyecto ROBOSKIN en CORDIS
Enlace a la página web del proyecto:
- «Skin-based technologies and capabilities for safe, autonomous and interactive robots»
Enlaces a noticias o artículos relacionados:
- Un robot micrométrico al frente del sector de la fabricación
- Tecnologías útiles para robots diestros
- Robots que se nos parecen
Otros enlaces:
- web de la Comisión Europea dedicada a la Agenda Digital
