Formada por mil 260 pequeñas placas hexagonales o “células de piel”, esta epidermis sintética sensible que recubren al robot H-1, funciona de manera muy similar al sistema nervioso humano y abre las puertas a máquinas más seguras y humanizadas.

La máquina luce como un cruce entre el robot humanoide Asimo, de Honda, con la brillante plataforma de baile del videojuego Dance Dance Revolution, pero el H-1 es el primer robot cubierto desde el torso hasta los pies con piel artificial. Se trata de una luminosa capa de elementos hexagonales que tiene por la mayor parte de su humanoide cuerpo, que le permite sentir  y actuar como un ser humano, según la revista Fast Company. “Esta piel sintética, inspirada en la piel humana, mejora la capacidad sensorial de los robots y aumenta su seguridad, al permitirles detectar sus propios cuerpos y su entorno, una capacidad crucial si están en contacto cercano con las personas”, explica de forma más científica la Universidad Técnica de Munich (TUM), en Alemania, autora de este avance. La TUM ha desarrollado un sistema que combina esta epidermis artificial, de inspiración biológica, con algoritmos (instrucciones informáticas) de control y lo utilizó para crear el primer robot humanoide autónomo con piel artificial de cuerpo completo. La piel artificial desarrollada por el profesor Gordon Cheng y su equipo consiste en una serie de células hexagonales del tamaño de una moneda de dos euros, una pulgada de diámetro. Cada célula lleva un microprocesador y sensores para detectar contacto, aceleración, proximidad y temperatura, con lo que esta piel artificial permite a los robots percibir su entorno con mucho mayor detalle y más sensibilidad, informa la TUM.

SEMEJANTE A LA PIEL HUMANA

Esto no sólo les ayuda a moverse con seguridad, sino que además los hace más seguros cuando operan cerca de personas y les da la capacidad de anticipar y evitar accidentes de forma activa, según indican. Las células de la piel fueron desarrolladas hace unos 10 años por Gordon Cheng, profesor de sistemas cognitivos en la TUM. “El mayor obstáculo en el desarrollo de la piel para robots ha sido la sobrecarga de los sistemas informáticos al tener que procesar  continuamente una enorme cantidad de datos procedentes de los sensores de dicha piel”, explica Cheng. Para superar este problema,  Cheng y su equipo no monitorean las células de la piel continuamente, sino con un sistema basado en eventos, que reduce el esfuerzo de procesamiento informático hasta en un 90%, según la TUM.

El “truco” consiste en que las celdas individuales transmiten información de sus sensores, solo cuando se cambian los valores, de forma similar a como funciona el sistema nervioso humano. “Por ejemplo, sentimos un sombrero cuando nos lo ponemos por primera vez, pero rápidamente nos acostumbramos a la sensación. No hay necesidad de volver a notar el sombrero hasta que el viento nos lo quite de la cabeza”, señala Cheng. “Esto permite que nuestro sistema nervioso se concentre en las nuevas impresiones que requieren una respuesta física”, apunta. Con este enfoque Cheng y su equipo ahora han logrado aplicar piel artificial a un robot autónomo que no depende de ningún cálculo externo para funcionar. El robot H-1 está equipado con mil 260 células (con más de 13, 000 sensores) distribuidas en la parte superior del cuerpo, brazos, piernas e incluso en las plantas de los pies, señala la TUM. Esto le da una nueva “sensación corporal” y con sus pies sensibles el H-1 puede, por ejemplo, responder a las superficies irregulares del piso e incluso equilibrarse en una pierna.

ABRAZOS DE METAL, CON LA PRESIÓN ADECUADA

Con su piel especial, el H-1 puede incluso abrazar a una persona de manera segura, lo cual es menos trivial de lo que parece, ya que los robots pueden ejercer fuerzas que dañarían gravemente a un ser humano. “Durante un abrazo, los dos cuerpos se tocan en muchos lugares diferentes. El robot debe usar esta información compleja para calcular los movimientos correctos y ejercer las presiones de contacto oportunas” explica Cheng. Añade que “esto podría ser muy importante en áreas como el cuidado de enfermería, donde los robots deben estar diseñados para un contacto muy cercano con las personas. Este sistema de piel de robot también es muy robusto y versátil ya que, al estar compuesto por células y no ser de una sola pieza de material, permanece funcional incluso si algunas células dejan de funcionar”, señala este investigador. “Nuestro sistema está diseñado para funcionar sin problemas y rápidamente con todo tipo de robots y ahora estamos trabajando para crear células cutáneas más pequeñas con el potencial de producirse en grandes cantidades”, adelanta Cheng. Este profesor adelanta que él y su equipo ya tienen en marcha nuevos trabajos para  poder miniaturizar, adaptar y aplicar las “células hexagonales de la piel a otras partes del cuerpo del robot, como la cara y el cuello, los dedos de manos y pies y las articulaciones de las extremidades. Estamos usando nuevos materiales para hacer que las células de la piel sean más flexibles y también para miniaturizarlas. Esta próxima versión las hará aún más adecuadas para cubrir todo tipo de superficies y también otras partes del robot, como los dedos o la cara”, concluye Cheng. Reportaje/Imágenes: Efe

Por: Ricardo Segura

Activando la piel sintética del robot
Cambio de color que detecta el robot y con el que mide la fuerza y reconoce el contorno de quien el toca
Células electrónicas de la piel inventada por el Dr. Gordon Cheng
Circuitos y sensores de una ‘célula’ de la piel sintética
Conexiones entre celulas de piel sintética

El Profesor Gordon Cheng haciendo pruebas con la piel sintética
El robot con toda la piel colocada
Ensamblando piezas exagonales repletas de sensores
Gordon Cheng interactúa con el robot antes de colocarle la pie
Hasta el leve roce de una pluma es detectado por la piel sintética
La idea es que las placas de la piel sintética, cada vez sean más pequeñas
Pruebas en el laboratorio con el robot
Se desarrolla la piel artificial con el fin de proporcionar a los robots una respuesta táctil
Tramo exagonal de la piel sintética para el robot
Un operario toca la piel sintética del robot H-1

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