¿Por qué no puedes darte la mano con un robot?

¿Por qué no puedes darte la mano con un robot?
Es muy común que los humanos, especialmente aquellos que trabajan en la fabricación, atan un nudo, quiten la cubierta de un cable, inserten un alfiler en un agujero o utilicen una herramienta de mano como un taladro.

Pueden parecer tareas simples, pero son realmente muy complejas e involucran movimientos extremadamente finos de dedos y manos .

A pesar de que los robots se están involucrando cada vez más en el trabajo de fábrica y en una amplia gama de otros tipos de trabajos, incluso en la industria de servicios y atención médica, su destreza no es tan impresionante.

Desde que la gente los llevó a trabajar en fábricas automotrices hace más de 50 años , hemos construido robots que pueden soldar, pintar y ensamblar piezas bastante bien. Las mejores manos robóticas de hoy pueden recoger objetos familiares y moverlos a otros lugares, como tomar productos de los contenedores de almacén y colocarlos en cajas.

Pero los robots no pueden orientar correctamente una herramienta manual, por ejemplo, alinear un destornillador Phillips con las ranuras de un tornillo o apuntar un martillo a un clavo. Y definitivamente no pueden usar las dos manos juntas de manera detallada, como reemplazar las baterías en un control remoto.

Las manos humanas son excelentes en esas tareas y mucho más . Para llegar incluso a rivalizar con lo que nuestras manos son fácilmente capaces de hacer, las manos robóticas necesitan una mayor agilidad, fiabilidad y fuerza, y deben ser capaces de sentir con mayor precisión y moverse aún más finamente que ahora, para descubrir lo que hacen.

re sosteniendo y cómo agarrarlo mejor. Para que los robots puedan trabajar junto a los humanos , tendremos que descubrir cómo hacer robots que, literalmente, nos puedan echar una mano cuando nuestros dos no son suficientes.

Mi grupo de investigación en la Universidad Northeastern está trabajando para hacer precisamente esto, en particular para robots humanoides como Valkyrie de la NASA , que tiene tres dedos y un pulgar en cada mano. Cada dígito tiene articulaciones en forma de nudillo, y cada mano tiene una muñeca que puede girar fácilmente.

Estamos trabajando en la creación de movimientos: combinaciones de movimientos de brazos, muñecas, dedos y pulgares que realizan colectivamente una tarea, como mover una llave en un círculo para apretar un perno o tirar de un carrito de un lugar a otro.

La importancia de las manos

En lugar de hacer que cada robot sea una máquina personalizada adaptada para una tarea muy específica, necesitamos diseñar robots de uso múltiple, o incluso máquinas tan capaces que puedan llamarse «propósito general», bueno para casi cualquier tarea. Una clave para el éxito de este tipo de robots serán las manos excelentes.

Nuestro trabajo se centra en el diseño de una nueva clase de manos de robot adaptables capaces de movimientos precisos y un agarre autónomo. Cuando los robots puedan clavar clavos, cambiar las baterías y hacer otros movimientos similares, básicos para los humanos pero muy complejos para los robots, estaremos en el buen camino hacia la destreza humana en manos robóticas.

Lograr este objetivo también implica inventar nuevos diseños que incorporen elementos duros y blandos: la forma en que el hueso humano le da fuerza al agarre, con la piel extendiendo la presión para que la copa de vino no se rompa.

Desarrollo y pruebas más rápidas

Las mejoras tecnológicas modernas están facilitando el proceso de desarrollo. Con la impresión 3D, podemos hacer prototipos muy rápidamente. Incluso podemos hacer componentes desechables de bajo costo para probar diferentes arreglos de mecanismos, como pinzas de dos o tres dedos para tareas simples de pick-and-place o manos antropomorfas de robots para operaciones más delicadas.

A medida que las cámaras y los sensores electrónicos se hacen más pequeños, podemos incorporarlos de nuevas maneras. Por ejemplo, si colocamos sensores de presión y cámaras en una mano robótica, pueden dar retroalimentación al controlador del robot (ya sea humano o automático) cuando el agarre es seguro o si algo comienza a deslizarse. Es posible que algún día puedan detectar en qué dirección se está moviendo el objeto deslizante, para que el robot pueda atraparlo.

Estas habilidades ya son una segunda naturaleza para los humanos a través de la visión y la propiocepción (la capacidad de sentir las posiciones relativas de las partes del cuerpo sin mirar ni pensar en ello). Una vez que podamos lograrlos en robots, podrán hacer cosas como detectar si un agarre es demasiado fuerte y está apretando un objeto demasiado fuerte.

Planificación de movimientos coordinados

Otro hito será el desarrollo de métodos para que los robots descubran qué movimientos necesitan hacer en tiempo real, incluyendo la detección de lo que está pasando en sus manos en cada momento. Si una mano robótica puede detectar cambios en los objetos que está manipulando, o manipular elementos mientras los sostiene, podrían ayudar con esas tareas manuales comunes como atar nudos y pelar cables.

Trabajar con las dos manos juntas está aún más lejos en el futuro, aunque proporcionaría un impulso significativo, particularmente para la fabricación. Un robot que puede operar un taladro con dos manos o pasar partes de una máquina de una mano a otra sería una gran mejora, permitiendo a las fábricas automatizar aún más pasos en sus procesos.

Nosotros los humanos todavía no hemos desarrollado estos sistemas. El logro de la destreza de robots autónomos de tipo humano mantendrá a los investigadores de robótica, tecnólogos e innovadores ocupados en el futuro previsible. No ralentizará la revolución robótica en curso en la fabricación, porque los procesos actuales todavía tienen mucho espacio para la automatización para mejorar la seguridad, la velocidad y la calidad. Pero a medida que mejoremos los robots, ellos podrán ayudarnos

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