Humanoide tico induce a nuevos usos de la robótica

Robot demostrará emociones y tendrá movimientos autónomos.

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–¿Qué le gustaría desayunar?– Esta es una pregunta que le podría hacer un robot dentro de unos años en su propia casa. No se trata de ciencia ficción, sino de una realidad en la que trabaja la Universidad de Costa Rica (UCR).

O bien, ¿qué sentiría si entra a una bodega y observa a un robot levantando cajas pesadas y luego colocándolas en estantes de diferentes alturas?

No piense en una máquina que actúa de forma mecánica, sino en un humanoide con brazos articulados que tiene la capacidad de trabajar inteligentemente y mostrar emociones.

Él tendrá percepción para no chocar con objetos y los giros serán sutiles, pero aún más importante, tendrá autonomía y control de su espacio.

Su objetivo es ser un robot colaborativo.

Así será el primer humanoide de Latinoamérica que se está fabricando en el Laboratorio de Investigación en Robots Autónomos y Sistemas Cognitivos (Arcos Lab) de la UCR.

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La forma de este robot es cuadrada y probablemente no se le parezca a una persona, porque como explicó el coordinador de Arcos Lab, Federico Ruiz, el añadirle piernas al humanoide significaba mayores problemas para darle estabilidad, y para los usos que tendrá el robot, no serán necesarias.

Este humanoide significa una buena noticia para los demás innovadores del país, ya que cada pieza que lo conforma, le abre las puertas a un sinfín de proyectos que pueden ser aplicados en diferentes industrias.

Robots colaborativos como meseros, guías turísticos y hasta asistentes de adultos mayores pueden ser desarrollados con el software con el que se está trabajando la parte emocional que posee este humanoide.

Con el torso y ruedas se podrían formar estructuras para trasladar diferentes materiales de forma inteligente y con movimientos naturales, de manera similar al desplazamiento de los humanos. La lista de invenciones podrá ir en aumento conforme avance su desarrollo.

infografia

Software que da vida

La construcción del humanoide comenzó en el 2013 con la plataforma omnidireccional y en el 2014 gracias a un financiamiento del Fondo Especial para la Educación Superior (FEES) y del Banco Mundial se hizo la compra de los brazos y mano.

Desde el año pasado se está trabajando en la cara emocional, cuello y la segunda versión de la plataforma que sirve como base para darle movimiento al robot.

Los próximos pasos serán incorporarle una pantalla en el rostro que mostrará con luces LED la forma de los ojos según la emoción que quiere proyectar, así como la incorporación de una especie de piel para darle un efecto más realista.

El humanoide tendrá un peso aproximado de 300 kilogramos y podrá alcanzar alturas mayores a dos metros.

Se espera que para finales de este año se termine la etapa de la construcción para luego perfeccionar su software.

Los escenarios en los que podrá trabajar son una cocina inteligente, una mesa de trabajo conjunto y una bodega inteligente.

En la cocina este robot podrá tomar los alimentos y manipular utensilios. Gracias a su cámara térmica, podrá saber el punto de cocción de los alimentos.

En la mesa de trabajo colaborativo, la idea es que el humanoide pueda interactuar directamente con las personas al pasar herramientas y colaborar con la elaboración de objetos; situación similar sucederá en las bodegas, donde el robot tendrá la capacidad de levantar cajas pesadas y desplazarse entre los estantes.

Abanico de posibilidades

Una de las características más llamativas de este humanoide es que invita a los innovadores a que creen nuevos proyectos a partir de cada pieza que lo conforma.

Las partes del robot (cabeza, torso, brazos y plataforma) tienen diferentes tecnologías que pueden ser aplicadas en múltiples industrias.

1La cabeza. Esta pieza trabaja con una cámara térmica, una de alta definición y otra 3D. Estos dispositivos representan para el robot una unidad de percepción que le ayudará a ubicarse en su espacio.

Además, trabajará con una cara emocional que le permite expresarse.

Con estas tecnologías el robot puede tener percepción del espacio, medir la temperatura de las cosas e identificar a las personas y objetos. Y desde la parte de programación emocional, el robot podrá demostrar si está feliz, asustado, tranquilo o triste.

Sus aplicaciones podrían trascender a la creación de robots de servicio. Imagínese que vaya de paseo y que su guía sea un robot que además de darle información del sitio, también responda a sus dudas y lo atienda con amabilidad. O bien, un asistente de pacientes que ayude con las medicinas y a alcanzar objetos sin que la persona tenga que hacer mayor esfuerzo.

2El torso. Lo que sería el esqueleto del humanoide está fabricado con aluminio para darle rigidez. La pieza puede hacer movimientos verticales.

Le da soporte a los brazos y albergará un cluster de computadoras en las que estará programado todo el software para el funcionamiento del robot.

El torso puede servir para el transporte y manipulación de objetos de forma inteligente.

3Los brazos. Al tratarse de un robot colaborativo es fundamental que pueda agarrar los objetos con naturalidad y con la fuerza necesaria dependiendo de los los diferentes materiales.

Al tomarle la mano al humanoide se puede percibir las articulaciones de cada dedo y el movimiento fluido de la muñeca. A esto se le suma el que tiene el control de los objetos que está sujetando.

Las fuerzas son calibradas según la tarea que vaya a realizar.

Los brazos podrían eventualmente trabajar en una línea de producción y su labor sería personalizar ciertos objetos que viajan en esa banda.

Por ejemplo, hay una producción de clavos, pero se quiere que algunos de ellos tengan una forma diferente. Para hacer esto se requieren de gastos adicionales e incluso invertir en otra línea de producción, pero con la colocación de un brazo robótico, este podría sacar los clavos seleccionados, hacerles el diseño diferente y posteriormente devolverlo a su camino original.

Se transformaría en una producción flexible.

4La plataforma. Es una especie de vehículo con ruedas que tiene la posibilidad de movilizarse en superficies planas, como en pisos (la idea es que trabaje en espacios cerrados).

Funciona con la tecnología de control suave, la cual le permitirá al robot medir la fuerza de su desplazamiento, y si eventualmente fuera a chocar contra objetos o una persona no les haga daño.

También incorpora un escáner láser y un mapa 2D de navegación autónoma con las que el humanoide podrá realizar mapas de ubicación y así tener una idea clara de lo que va a ser su espacio.

La plataforma operará con ruedas que podrán soportar su peso de 300 kilos.

Otro aspecto relevante de esta estructura es que podrá hacer movimientos omnidireccionales para dar más naturalidad y eficiencia a su trabajo de desplazamiento, por ejemplo, el robot tendrá la capacidad de ir en dirección diagonal mientras va girando.

La tecnología que usa la plataforma podría ser utilizada para mapeos de lugares y transporte inteligente.

Las oportunidades son muchas y están dentro de un mismo aparato. Entonces, ¿se atreve a decir al robot lo que quiere comer y que le prepare sus alimentos?

2012

Nace el Laboratorio de Investigación en Robots Autónomos y Sistemas Cognitivos (Arcos Lab) de la Universidad de Costa Rica.

2013

Integración del laboratorio con el Instituto de Investigación en Ingeniería y empieza construcción de plataforma omnidireccional.

2014

Se obtiene financiamiento del Fondo Especial para la Educación Superior (FEES) y del Banco Mundial para comprar brazo y mano.

2015-2016

Se comienza con el desarrollo de la cara emocional, el cuello y el control suave para la plataforma.

2016-2017

Se trabaja en la segunda versión de la plataforma.

2017

Se recibe financiamiento para el torso y la plataforma. Avances en la cabeza y nuevo rostro, así como la cara emocional y la piel.

Finales del 2017

Se espera que la fase de construcción y armado de todas las piezas del humanoide termine para finales de este 2017.

Sostenbilidad y financiamiento