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La revolución de los sentidos en la robótica

Actualmente, los robots están integrados en cantidad de industrias y sectores, donde desempeñan labores fundamentales para la producción o desarrollo del negocio, ya sea individualmente, con supervisión, o manejados por una persona. Con las nuevas creaciones robóticas, las capacidades humanas se transforman en retos para los trabajadores, ya que han de mejorar habilidades que pueden verse sustituidas fácilmente por robots, llevándoles a aplicar componentes que a día de hoy la robótica no ha sido capaz de crear, máquinas con los 5 sentidos desarrollados.


Las investigaciones en robótica permiten avanzar rápidamente y ofrecer productos capaces no solo de sustituir tareas repetitivas o reducir el numero de errores, sino que, la creación de robots ha llevado a la industria a replicar capacidades y habilidades humanas para ofrecer realismo y funcionalidad. Existen productos en el mercado, en concreto robots, que ven y observan su alrededor, analizando y recogiendo datos, por lo que uno de los 5 sentidos ya se consideran replicados, pero, ¿Y los demás?
Robots originales y creativos como los que analizan los lineales de supermercados, sirven a los clientes en cafés, transportan cargas en almacenes, vuelan y nadan para explorar terrenos, son algunas de las ideas que han resultado exitosas, pero actualmente se están desarrollando algunos avances para dotar estas obras de la robótica de un sentido de tacto más avanzado. Un ejemplo de ello son los investigadores de la Universidad de Bristol, que han entrenado un modelo basado en redes neuronales profundas para recopilar información táctil sobre objetos tridimensionales, aplicado sobre una yema de dedo robótica. Según uno de los investigadores del proyecto, Nathan Lepora, “Nuestra idea general era recrear artificialmente el sentido del tacto al controlar robots mientras interactúan físicamente con su entorno“. Explica que “Los humanos hacen esto sin pensar, por ejemplo, al pasar los dedos sobre un objeto para sentir su forma. Sin embargo, los cálculos subyacentes a esto son sorprendentemente complejos. Implementamos este tipo de interacción física en un robot, aplicando el aprendizaje profundo a una yema artificial que detecta de forma análoga a la piel humana”.


Hasta ahora, Nathan había estado trabajado en conseguir el sentido del tacto más avanzado en robots. Sus avances se basan en utilizar técnicas de aprendizaje más complejas para así poder analizar objetos en tres dimensiones, de manera que la yema pueda deslizarse por el objeto. Esta ha sido una de las principales barreras en la investigación ya que según el profesor e investigador “Deslizar una yema suave similar a la dedo humana sobre las superficies, distorsiona los datos que recopila. Anteriormente, no pudimos separar esta distorsión de la forma de la superficie, pero en este trabajo, logramos entrenar una red neuronal convolucional profunda con ejemplos de datos táctiles distorsionados, lo que nos permitió producir estimaciones precisas del ángulo de la superficie en una fracción de grado”.


Para entenderlo mejor, una Red Neuronal Convolucional (RNC) es una red neuronal artificial en la que cada una de las partes de esa red es entrenada para realizar una labor, por lo que se reduce considerablemente la cantidad de capas ocultas, y como resultado, el aprendizaje puede ser más rápido. Como consecuencia de su utilización, el robot estaría capacitado para detectar bordes, líneas y ángulos, de manera que detectaría la superficie y traduciría esa información para que pueda ser analizada.
Puesto que resulta un gran avance, han fusionado tecnologías de manera que Nathan Lepora, en su laboratorio, crea yemas dotadas de la tecnología para simular el tacto humano, con una única diferencia, la utilización de impresoras 3D para fabricarlas. Habiendo observado que los robots hoy en día están evolucionando de manera vertiginosa, ¿Cuáles podrían ser sus futuras aplicaciones?

Las industrias más tradicionales y los sectores que trabajan materias primas son candidatos para el uso de nuevos robots capaces de facilitarles el trabajo o de realizarlo al completo, ya que la alimentación es un sector al que tendremos que enfrentar grandes soluciones para no solo mantener la capacidad de producción, sino aumentarla. La industria automotriz ha sufrido una transformación en sus niveles de producción gracias a la automatización de procesos, integrada con robótica, lo que les permite realizar tareas rápidas, constantes y precisas. La robótica es un mundo al que la sociedad no está acostumbrada y debe hacerlo poco a poco.


Debemos aceptar que la evolución tecnológica es una realidad, y con ella, la sustitución de actividades que realizan empleados de las compañías, serán realizados por máquinas. Robots como los desarrollados por el investigador Nathan Lepora, ayudarán a otras investigaciones y ampliarán conocimiento en diferentes campos, como por ejemplo misiones espaciales, y quién sabe, sus futuras funcionalidades podrían sorprendernos.


GUIDANCE

  • Gracias al desarrollo del tacto en dedos o manos robóticas, en un futuro sus aplicaciones podrían resultar de gran utilidad para ayudas en tareas domésticas o granjas, donde la facilidad de agarrar y coger objetos, les permitiría hacer tareas que anteriormente no eran capaces o ampliar la fuerza de trabajo, replicando los movimientos de empleados humanos. ​
  • Aplicado al sector de la sanidad, el cuidado de pacientes o la ayuda a los profesionales sanitarios sería un objetivo exitoso, donde no solo hablamos de reducir cargas de trabajo, sino incrementar la precisión y optimizar el tiempo que conlleva la ejecución de operaciones de alto riesgo.


¿Quieres saber más?

Videos: Tactile Telerobot Showreel | Control robots with your hands



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