Con los robots pasará como con el ordenador, todos tendremos uno


«En la industria o los servicios, la robótica ha dejado de ser ciencia ficción y es una realidad», apunta el catedrático.

Fernando Torres no duda que dentro de 50 años todos los hogares tendrán un robot. Mientras, la tecnología de la robótica avanza con el enorme lastre de la crisis y los elevados costes que implica.

La robótica industrial es una realidad hace años y hay aplicaciones muy desarrolladas. Hay otras parcelas que empiezan a serlo en cuanto a transferencia de tecnología, como la rehabilitación médica, teleoperaciones. En cambio, si pensamos en robótica como lo hemos visto en las películas, con máquinas muy similares a seres inteligentes, estamos aún muy lejos, aunque algún día tendremos algo parecido. Uno de los grandes avances es que hemos pasado de una etapa en la que programabas el robot para que hiciera algo a que ahora el robot, a través de diferentes sensores, obtiene información del entorno y reacciona en función de esta información, con unos parámetros de una cierta inteligencia.
¿En qué terrenos son más prometedores los avances en robótica?
En utilizar a los robots como esqueleto, una estructura externa al cuerpo humano para ayudar a quienes tienen alguna discapacidad a tener ciertos movimientos. También son espectaculares los temas de la manipulación. Poder hacer unas prótesis que hagan determinados movimientos controlados con una interfaz con el humano a través del habla o de una conexión nerviosa con el cuerpo. También es prometedora la robótica social, determinadas mascotas que puedan hacer compañía a personas que necesiten atención...
¿Cómo les está afectando la crisis?
La robótica es una tecnología cara eso se nota, aunque implantar un robot en una empresa es igual de caro antes que ahora. Está más madura a nivel de conocimientos, de empresas que pueden facilitar servicios. Sin embargo,no está lo suficientemente explotada para que los precios bajen y podamos tener todos un robot en nuestra casa. Pero pasará como con los ordenadores, que al principio eran caros, pero luego todo el mundo tuvo uno. en En el futuro habrá un robot en cada casa, aunque no me atrevería a decir qué funciones realizaría, limpieza, vigilancia, ayuda...
¿Están teniendo que marcharse las jóvenes promesas de la robótica española al extranjero?
Por desgracia sí. En nuestro país ha habido poco desarrollo en robótica. A nivel de diseño y fabricación de robots no hemos destacado nunca y las personas que se forman en esto se están teniendo que ir al extranjero, reclamados por países como Francia y Alemania.

«En la industria o los servicios, la robótica ha dejado de ser ciencia ficción y es una realidad»


Robotnik en el Comité Español de Automática

El GtRob, como todos los años desde 1977, otorga un premio a la mejor Tesis doctoral y otro al mejor Póster/comunicación, todo ello financiado con empresas del sector, y éste año, como el anterior, la empresa que los patrocina es ROBOTNIK.

Estas Jornadas tendrán lugar en la Universitat Politécnica de Catalunya, en el Campus Universitario de Terrasa, Barcelona, Jornadas que vienen siendo promovidas por el Comité Español de Automática (CEA) y cuya organización la realizan diferentes centros de investigación y universidades de nuestro país, y que tienen como motivo el reencuentro de los profesionales dedicados a la Robótica y Automoción, tanto a nivel educativo como empresarial, y donde se exponen proyectos y se debaten ideas relacionadas con esta temática.


Aplicaciones del nuevo robot TurtleBot2

El objetivo de este artículo es presentar el nuevo robot TurtleBot2 (Kobuki base)[1], desarrollado por Yujin  Robotics (Corea) en colaboración con Willow Garage, y dar a conocer diferentes trabajos que se llevan a cabo sobre esta plataforma.

El robot TurtleBot2 es un robot móvil de cinemática diferencial desarrollado para investigación y educación, cuya finalidad es sustituir a la anterior plataforma iRobot Create, manteniendo la compatibilidad con el software TurtleBot. El robot dispone de su repositorio propio en ROS, incluyendo paquetes para simulación (http://www.ros.org/wiki/kobuki).

Los paquetes disponibles en ROS proveen de todo lo necesario para hacer funcionar el robot (capacidades como navegación o mapeo, etc.) de forma inmediata. Existe un número muy elevado de paquetes ROS que pueden utilizarse con el TurtleBot (desde librerías como OpenCV o PCL hasta drivers de bajo nivel y algoritmos avanzados).

De forma general, y sin entrar en muchos detalles, las ventajas de la nueva versión son:

-Medición odométrica de precisión.

-Protocolo abierto, no se requiere el cable de interfaz de iRobot.

-Mayor autonomía (7 horas con la batería grande, 3 con la pequeña frente a 1.5 horas).

-Mayor carga (5Kg frente a 2Kg).

-Mayor velocidad (0.65 m/s frente a 0.5 m/s)

-Mayor movilidad, ruedas de mayor diámetro y capacidad de superar obstáculos de hasta 12 mm.

Debido a que se comercializa a un precio muy asequible (es la plataforma más económica que soporta ROS), y a su amplia difusión, el número de trabajos realizados es muy extenso. Se ha intentado agrupar estos trabajos por categorías, ofreciendo algunos ejemplos. Fundamentalmente, el robot se utiliza en AAL (Ambient Asisted Living – Vida Cotidiana Asistida, como robot doméstico capaz de realizar funciones de asistencia), en investigación en localización y mapeo y como herramienta educacional. Y, aunque de forma menos activa, se trabaja también en los campos de sistemas multi-robot, manipulación móvil y tele-operación. Los usos principales se detallan a continuación:

  • AAL : Ambient Assisted Living (Vida Cotidiana Asistida)
  • Robot que puede transportar agua y medicinas a una persona en un entorno doméstico[2].
  • Agente proveedor de servicios en arquitecturas cognitivas aplicadas al hogar[3].
  • Asistente doméstico propiamente, funcionando como robot de telepresencia capaz de monitorizar el estado de salud y asistir a personas de edad avanzada  en sus domicilios[4].
  • Sistema que combina redes de sensores (portables y distribuidos en el entorno) con robots domésticos con el objetivo detectar caídas de forma fiable, reduciendo el número de falsos positivos obtenidos mediante el uso exclusivo de sensores. Los robots permiten además que los cuidadores tengan información en tiempo real, de manera que sea posible determinar la forma de intervención en caso de detectar un evento de emergencia[5].

                       

  • HRI : Human Robot Interface
  • Desarrollo de robots de torso humanoide. Uno de los mejores ejemplos es el robot POLYRO (oPen sOurce friendLY RObot)[6], se ha desarrollado integrando sobre la plataforma TurtleBot un torso de servos Dynamixel y una cabeza con cámaras Logitech.
  • Desarrollo de interfaces basadas en gestos, específicas para personas con movilidad restringida en los miembros superiores. Se desarrolla un léxico de gestos y un sistema de reconocimiento de gestos con el objetivo de controlar un robot de servicio[7].

                                                                              

                                                                              

  • Navegación, localización y generación de mapas basada en Kinect (Slam 2d y 3d).
  • Algoritmos de odometría visual combinados con odometría y giróscopo como entrada de un filtro EKF[8]
  • Extensiones de algoritmos de reconstrucción 3D estáticos basados en Kinect y sus adaptaciones y extensiones para mapeo 3D generalizado sobre plataformas móviles o personas en movimiento[9].
  • Localización de una fuente de radiofrecuencia mediante la utilización de antenas direccionales. Desarrollo de algoritmos para filtrar e identificar la procedencia de la señal a partir del indicador de potencia de señal recibida (RSSI).
  • Educacional
  • Herramienta para educación en programación, mecatrónica, etc. En este sentido, la clasificación tradicional ofrece, o bien plataformas para investigación (de elevado precio y muchas de ellas orientadas a robótica industrial), o kits de robótica (la mayor parte orientados a aficionados o pensados para el ámbito escolar)[10]. Desde este punto de vista, el robot Turtlebot2/ Kobuki ofrece un nivel de complejidad muy elevado a un precio muy asequible.
  • Como herramienta específica para formación avanzada en robótica: comportamientos autónomos, visión artificial, localización y mapeo, planificación y ejecución de trayectorias, cinemática, ingeniería del software, conceptos de matemáticas (geometría, trigonometría y álgebra lineal)[11].

Es evidente que el robot sirve como demostrador de aplicaciones de robótica de servicio, pero dado que  el coste del robot es reducido y que se trata de un componente muy probado y con funcionamiento validado, es muy probable que exista un número de aplicaciones donde este robot pueda servir como componente integrado de la solución definitiva, y no solamente como parte de un prototipo. Para este propósito cuenta con la ventaja de tratarse de un producto que ya dispone de las correspondientes certificaciones y homologaciones para su uso en un entorno doméstico, de manera que su integración o adaptación va a reducir el número total de ensayos y certificaciones.

Como ya hemos citado, se trata de la plataforma modular más económica que soporta ROS, pero el nivel y el alcance de los trabajos de listados, demuestra que es posible realizar investigación de primer nivel con él, aun trabajando con equipos de muy bajo presupuesto.