“Los robots son torpes a la hora de manipular objetos”

El experto en robótica que enseña en Estados Unidos sostiene que el ser humano es “maestro manipulador” por la conexión entre la mano y el cerebro

Los robots van a provocar, sin lugar a dudas, una revolución en nuestras vidas. Ya están aquí para desempeñar labores con las que mejorarlas. Pero no será posible si no son capaces de usar sus manos o grippers —pinzas robóticas— para ello. La robótica de manipulación está en auge y cada vez son más los expertos que trabajan en ella. Es el caso de Alberto Rodríguez (Lleida, 1981), un español que es profesor en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y trabaja desde hace más de 10 años en el diseño de manos robóticas y algoritmos para la manipulación de objetos.

“Estas investigaciones tienen un gran impacto social y económico. Por ejemplo, desde el punto de vista de la logística o en relación con los robots asistentes del hogar”, explica Rodríguez, que ha sido uno de los participantes en el IROS 2018—el congreso de robots más grande del mundo—. Este catalán tuvo su primer contacto con la manipulación robótica cuando se marchó en 2006 a la Universidad Carnegie Mellon en Estados Unidos con una beca de La Caixa. A día de hoy, unos 10 años más tarde, asegura sin ninguna duda que “los robots aún son torpes a la hora de manipular objetos”: “Lo hacen a ciegas sin tener conocimiento de lo que están haciendo”.

Las opciones robóticas están aún muy por detrás de lo que es capaz de hacer la mano humana, según señala el profesor del MIT. “Lo que hace que el humano sea maestro manipulador es la conexión entre la mano y el cerebro, que puede controlar de forma precisa los movimientos y la información táctil que viene de los dedos”, sostiene.

Un experto en robótica explica las habilidades del robot que le precede y que dispone de 'grippers' o pinzas robóticas.
Un experto en robótica explica las habilidades del robot que le precede y que dispone de ‘grippers’ o pinzas robóticas. BEHROUZ MEHRI AFP

Aún así, hay ejemplos concretos para los que los robots ofrecen buenas soluciones. “Si en una cadena de montaje tienes que ensamblar un millón de teléfonos en una semana, puedes diseñar una pinza que se encargue de coger una pieza específica y ponerla en un sitio concreto”, afirma. Pero la diferencia con una mano de una persona está en la flexibilidad que tiene el humano para manipular un objeto sin haberlo hecho nunca antes.

Ventajas

No obstante, la mano robótica también ofrece ciertas ventajas: “No se cansa y se puede diseñar para que tenga más fuerza que una humana o para que sea más grande o más pequeña”. Además, una vez que se diseña una que funciona, “puedes hacer todas las que quieras porque es muy fácil de replicar tanto la parte física como la inteligente”.

Las manos robóticas no necesariamente imitan a las humanas, pero, según señala Rodríguez, sí cogen inspiración. “Aunque nuestra mano sea compleja, muchas veces usamos estrategias sencillas. Por ejemplo, si tienes un objeto como un boli en la mano y quieres saber dónde está exactamente, lo golpeas contra la mesa. Eso hace que lo sitúes y se coloque de forma correcta”.

Un robot ordena objetos con su brazo articulado.
Un robot ordena objetos con su brazo articulado. BEHROUZ MEHRI AFP

Algunas empresas como Amazon, en su intento de automatizar al máximo los procesos en sus almacenes, organizan eventos para fomentar la investigación en este sector. El gigante tecnológico realiza el Amazon picking challengue, una competición en la que Rodríguez ha participado de 2015 a 2017 con un equipo del MIT. Consiste en conseguir el mejor sistema automático capaz de ordenar por sí solo objetos en estanterías. Mientras que en 2015 conocían todos productos que les podían mostrar, en 2017 el robot no sabía de antemano qué objetos podía haber: “Lo único que le daban era alguna imagen y el peso y volumen de los mismos. Tenía que cogerlos y ponerlos en una caja emulando lo que pasaría en un almacén si tuviera que encontrar un objeto sin haberlo visto antes”.

“En un almacén con millones de objetos distintos ¿cómo diseñas manos que sean capaces de coger por ejemplo un libro de una estantería? ¿Y qué algoritmos son necesarios para que un robot vea esos objetos y entienda cuál es su forma y su composición?”, reflexiona Rodríguez. Para responder a estas preguntas, hay abiertas varias líneas de investigación. “Una es la de los sensores táctiles. Este problema no se puede resolver a no ser que tengamos una capacidad sensorial en las pinzas para poder saber cuándo y qué estamos tocando”, afirma el profesor del MIT.

Las investigaciones en este sector durante los próximos años “vendrán definidas por los problemas de la sociedad”. Por ejemplo, Rodríguez considera que el cambio climático complicará la producción de alimentos. “Las tecnologías que ayuden a producir alimentos de forma más automatizada serán muy útiles”. Otro problema será el envejecimiento de la población, por lo que el profesor afirma que se desarrollarán tecnologías que ayuden a las personas a permanecer en casa unos años más: “Un robot que ayude a cocinar, a levantarse de la cama, a meterse en la ducha o a recoger el mando de la tele del suelo”. “Son problemas que vendrán y no podemos escapar de ellos. Pero la robótica de manipulación viene con promesas para ellos”, concluye Rodríguez.

ALGUNAS MANOS ROBÓTICAS SE ENTRENAN CON MODELOS MATEMÁTICOS

Un robot coloca material en una estantería durante la World Robot Summit de Tokio.
Un robot coloca material en una estantería durante la World Robot Summit de Tokio. BEHROUZ MEHRI AFP

Hay dos modos de entrenar una mano robótica. Uno consiste en usar modelos matemáticos que permitan buscar en el espacio todas las posibles interacciones para ver cuál es el movimiento que debería hacer la mano.

El otro está basado en el aprendizaje y consiste en darle a un robot la capacidad de explorar qué movimientos son útiles o no para coger objetos y manipularlos. “El primero está basado en machine learning e inteligencia artificial y el segundo, en herramientas de memorizado o control”, sostiene Rodríguez.

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