Robots manuais con persoas

2013/07/01 Lakar Iraizoz, Oihane - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Teknologia
• Hardwarea
• Softwarea
• Robotika
• Programazioa

Eureka acaba de empezar a montar xente! O último robot que crearon en IK4-Tekniker no Museo da Ciencia. Cando hai un evento, comunícao ao público e conduce até alí, ou realiza visitas guiadas explicando as exposicións expostas. Un robot pensado paira interactuar directamente coas persoas.

É máis habitual que os robots se dediquen a actividades industriais. Con todo, en xeral, o seu nivel de automatización é limitado. "Nós queremos chegar máis aló", explica Urko Esnaola, investigador que traballa con robots na división de Industria e Transportes de Tecnalia. A introdución da robótica avanzada na industria permitiría "unir --engade Esnaolak-- as vantaxes dos robots, como a forza, a precisión e a capacidade de repetición continua de tarefas, coas características humanas que os robots non poden ter. As persoas temos capacidade de adaptación. Somos capaces, por dar un exemplo sinxelo, de coller os parafusos en calquera posición e colocalos na posición correcta na peza correspondente. Pois ben, axuntando as habilidades de ambos, queremos aumentar a produción mediante a posta en marcha de robots e persoas".

Na mesma liña vai o investigador da unidade de Sistemas Autónomos e Intelixentes de IK4-Tekniker, Loreto Susperregi: "O noso obxectivo é que as persoas realicen tarefas que acheguen valor engadido ao produto ou proceso e automaticen tarefas de baixo valor, que poidan supor un risco ou un prexuízo paira a saúde". Os centros de investigación teñen como obxectivo lograr una industria máis competitiva, e contan con once proxectos paira ofrecer recursos robóticos.

Exemplo diso son o robot Hiro de Tecnalia e o desenvolvido no proxecto Robofoot de IK4-Tekniker. O primeiro está a desenvolverse paira o fabricante de avións Airbus, concretamente paira a operación de colocación de remaches nas ás dos avións. "Até agora una persoa coloca remáchelos nos orificios e outra os ataca cunha máquina. Pois de momento conseguimos automatizar o primeiro paso", aclara Esnaola. Aproveitaron esta aplicación paira “verificar e demostrar en que tipo de aplicacións pódese utilizar un robot deste tipo”, engadiu. Con este desenvolvemento conseguiron o premio European Manufacturing Award 2012.

Doutra banda, no proxecto Robofoot, IK4-Tekniker quixo probar si era posible a penetración do robot no sector do calzado. "Iniciamos este proxecto porque se trata dun sector tradicional que aínda non ten o robot no seu proceso de fabricación", explica Iñaki Maurtua, director da Unidade de Sistemas Autónomos e Intelixentes de IK4-Tekniker. "O obxectivo foi robotizar algunhas das tarefas de fabricación, como o lijado, encolado, abrillantado, tinguido e horma, soporte paira a montaxe de zapatos, apertura. Tamén se pode utilizar paira facer a inspección una vez terminados os zapatos e paira meter os zapatos nas caixas". O proxecto contou coa colaboración da empresa de zapatos Pikolinos, que o probaron no seu proceso de fabricación, e "demostramos que é posible introducir a automatización neste sector sen grandes esforzos económicos".

TV. Ed. © IK4-Tekniker

Robots fóra de gaiolas

Co obxectivo de que os robots traballen coas persoas, os investigadores afirman que o primeiro que hai que conseguir é que os robots e as persoas compartan o mesmo espazo. "Agora os robots traballan encaixados en gaiolas na industria e ninguén pode entrar nela porque é perigoso", explica Esnaola. As normas de seguridade son moi estritas. Con todo, a medida que a tecnoloxía avanza, "as normativas tamén están en proceso de cambio; van dicir que medidas deben cumprir os robots e as persoas para que estean a colaborar", explica Susperregi.

Grazas aos sensores e cámaras que se están desenvolvendo, os robots poden ser capaces de recoñecer ás persoas e evitar así o risco de tocar con elas. Así mesmo, os robots deberán ser capaces de superar as barreiras que poidan facer as persoas. Paira iso, os investigadores tamén están a desenvolver a intelixencia: "Si o robot vai dun punto a outro e atopa algún obstáculo no camiño, debe ser capaz de cambiar a súa traxectoria e dirixir a súa planificación", explica Susperregi.

Intuitivamente, parece fácil de facer, "porque os humanos somos moi bos adaptándonos aos cambios --destaca Esnaola-. Pero introducir algo parecido á intuición nos robots é un gran reto, xa que todo ten que programarse".

Así mesmo, preténdese que o intercambio entre robots e persoas sexa o máis sinxelo posible e que o robot dispoña de sistemas máis intuitivos. "O obxectivo é que o robot non sexa algo que nos asuste porque non sabemos usalo", di Esnaola.

A maior parte do traballo a realizar paira conseguilo atópase na programación. Segundo Esnaola, "a clave é introducir ao robot un maior nivel de intelixencia para que funcione mellor. Ás veces tamén temos que introducir o hardware porque o robot necesita una cámara mellor paira una tarefa concreta, ou porque necesita uns ganchos diferentes paira coller as pezas". Pero os investigadores vascos traballan sobre todo co software: "creamos comportamentos intelixentes cos sinais dos sensores que teñen os robots", explica Maurtua.

Robofoot. Ed. © IK4-Tekniker

Por exemplo, o robot de Eureka! está cheo de sensores paira poder detectar todo o que lle rodea. "Foi un gran reto poder navegar robots rodeados de xente. E é que a xente se move, non é como una mesa estancada, algo que una vez percibido só hai que evitar --di Susperregik-. Ademais, é moi importante que o robot saiba se o que ten diante é una persoa ou non, paira ter un comportamento intelixente, é dicir, paira non empezar a falar a unha parede".

En contacto coas persoas, Susperregi aclara que polo momento o robot ten una interacción unidireccional: "fala a quen se atopa diante, pero non é capaz de escoitar nin comprender o que esa persoa lle pode dicir". Con todo, esta tecnoloxía está a desenvolverse e integrará "cando esteamos convencidos de que funciona correctamente".

Bertsos

O reto é dotar aos investigadores de capacidade de escoita. En definitiva, "o audio é una onda sonora con ondas e ocos de frecuencia determinada. Pois ben, recollendo estas frecuencias, o robot debe derivar letras e de aí, a palabra, e ao identificar una sucesión de palabras, debe resolver o seu significado". Elena Lazkano, membro do Grupo de Investigación en Robótica e Sistemas Autónomos da UPV/EHU, explica este feito. "Hai ferramentas paira outras linguas, pero o eúscaro ten moitas particularidades, e niso estamos a traballar", di. A súa creación máis coñecida é o bertsolari Tartalo, desenvolvido en colaboración co Grupo IXA da UPV.

A verdade é que como case todos os robots mencionados (Eureka! excepto o do museo), o propio robot non foi construído por eles, senón pola intelixencia que ten detrás; neste caso, ser capaz de facer bertsos. Así, do mesmo xeito que Tartalo, poden pór en bertsos outros robots. Entre outras cousas, realizaron algunhas sesións co último robot que entraron no equipo: Con Nave.

O equipo da UPV-EHU optou polo bertsolarismo como tema de desenvolvemento de capacidades paira os robots, “porque o bertsolarismo é una afección á que nos gusta, por unha banda, e por outro, porque permite traballar en diferentes ámbitos da robótica, como a navegación e a exploración, comprender e interiorizar os temas que se lle propoñen e xerar una resposta a iso. Todo iso, ademais, cunha expresión corporal adecuada, é dicir, expresando que está a pensar, actuando como bertsolaris, etc.", explica Basilio Sierra.

Tartalo e Nave. Ed. Oihane Lakar/Elhuyar

Ademais de traballar a interacción entre persoas e seres humanos, consideran que a posta en bertsos dos robots é una boa forma de mostrar á sociedade o traballo que están a realizar. Con todo, esta tecnoloxía desenvolvida pode ser tamén de utilidade paira outros servizos, como “se é condutor dun museo, paira atender ás persoas que acoden a falar, ou paira levar aos pacientes á consulta que queren acudir a un hospital”, explica Sierra.

Estética, imprescindible

Ao ter que relacionarse coas persoas, o aspecto dos robots é un tema moi importante, segundo os investigadores. Lazkano afirma que "os seres humanos temos facilidade paira comunicarse cos seres humanos, polo que podemos empezar a falar cun robot humanoide como Nave máis que cun dispositivo de ferro como Tartalo. Por tanto, se queremos atraer á xente ao mundo da robótica, temos que ofrecerlle algo atractivo".

Aínda que a importancia do uso de robots humanoides está a estenderse ultimamente, "en Xapón levan 10 anos desenvolvendo este tipo de robots -di Urko Esnaolak--. En Europa centrámonos máis nos robots industriais". Precisamente por iso, Esnaola está a realizar una estancia no laboratorio JSK da Universidade de Tokyo paira seguir desenvolvendo o robot Hiro. O mesmo Hiro é humanoide desde a cintura cara arriba, xa que aínda que está deseñado paira axudar na industria, o obxectivo é colaborar coas persoas.

Eureka! o robot paira o museo da ciencia non foi visto como humano, pero "coidamos moito a estética", explica Susperregi. Lazkano suxire que se asemella ao robot Eva de Wall-e, ao revés. No transcurso da proba realizáronse varias sesións paira ver a reacción da xente ante esta situación e Susperregi lembra que una vez achegóuselle un mozo e preguntoulle si quería ser o seu amigo. "Á fin e ao cabo, a xente responde os robots e, ante a aparencia, espera ter un comportamento determinado", afirma.