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Nov 13, 2023

La nueva mano robótica funciona mediante el tacto, no con la vista

Estos sensores simples permiten que un robot funcione únicamente mediante el tacto, lo que le permite manipular objetos desde una lata de sopa hasta un pato de goma. Muchos robots rastrean objetos mediante la “vista” mientras trabajan con ellos, pero mediante sensores ópticos.

Estos sensores simples permiten que un robot funcione solo con el tacto, permitiéndole manipular objetos desde una lata de sopa hasta un pato de goma.

Muchos robots rastrean objetos mediante la “vista” mientras trabajan con ellos, pero los sensores ópticos no pueden captar la forma completa de un elemento cuando está en la oscuridad o parcialmente bloqueado de la vista. Ahora, una nueva técnica de bajo costo permite que una mano robótica "sienta" la forma de un objeto desconocido y lo maneje con destreza basándose únicamente en esta información.

El roboticista Xiaolong Wang de la Universidad de California en San Diego y su equipo querían descubrir si se podía lograr una coordinación compleja en robótica utilizando solo datos táctiles simples. Los investigadores colocaron 16 sensores de contacto, cada uno de los cuales cuesta alrededor de 12 dólares, en la palma y los dedos de una mano robótica de cuatro dedos. Estos sensores simplemente indican si un objeto está tocando la mano o no. "Si bien un sensor no capta mucho, muchos de ellos pueden ayudarte a capturar diferentes aspectos del objeto", dice Wang. En este caso, la tarea del robot era rotar los objetos colocados en su palma.

Los investigadores primero realizaron simulaciones para recopilar un gran volumen de datos táctiles mientras una mano robótica virtual practicaba la rotación de objetos, incluidas bolas, cuboides irregulares y cilindros. Utilizando información de contacto binaria (“tocar” o “no tocar”) de cada sensor, el equipo construyó un modelo de computadora que determina la posición de un objeto en cada paso del proceso de manipulación y mueve los dedos para rotarlo de manera suave y estable.

Luego transfirieron esta capacidad para operar una mano de robot real, que manipuló con éxito objetos nunca antes encontrados, como manzanas, tomates, latas de sopa y patos de goma. Transferir el modelo informático al mundo real fue relativamente fácil porque los datos del sensor binario eran muy simples; el modelo no se basó en física simulada con precisión ni en mediciones exactas. "Esto es importante porque el modelado de sensores táctiles de alta resolución en simulación sigue siendo un problema abierto", dice Lerrel Pinto, de la Universidad de Nueva York, que estudia las interacciones de los robots con el mundo real.

Al investigar lo que percibe la mano del robot, Wang y sus colegas descubrieron que puede recrear la forma completa del objeto a partir de datos táctiles, informando sus acciones. "Esto demuestra que hay suficiente información del tacto que permite reconstruir la forma del objeto", dice Wang. Él y su equipo presentarán su trabajo en julio en una conferencia internacional llamada Robótica: Ciencia y Sistemas.

Pinto se pregunta si el sistema fallaría en tareas más complejas. "Durante nuestros experimentos con sensores táctiles", dice, "descubrimos que tareas como desapilar vasos y abrir la tapa de una botella eran significativamente más difíciles, y quizás más útiles, que rotar objetos".

El grupo de Wang pretende abordar movimientos más complejos en trabajos futuros, así como añadir sensores en lugares como los lados de los dedos. Los investigadores también intentarán agregar visión para complementar los datos táctiles para manejar formas complicadas.

Este artículo se publicó originalmente con el título "Sight Unseen" en Scientific American 329, 1, 12 (julio de 2023).

doi:10.1038/scientificamerican0723-12

Ananya es periodista y traductora independiente radicada en la India. Cubre tecnología, medio ambiente y ciencias marinas. Síguela en Twitter @punarpuli

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