La UVa diseña un robot manejado con realidad virtual para cuidar a mayores

El Grupo de Investigación Robótica y Visión Artificial del Instituto de las Tecnologías Avanzadas de la Producción (ITAP), ubicado en la Escuela de Ingenierías Industriales de la Universidad de Valladolid, ha desarrollado un sistema pionero para operar un robot asistencial. El dispositivo cuenta con dos brazos robóticos y un mecanismo de agarre de gran precisión manejado mediante realidad virtual y aumentada.

El objetivo central del proyecto es que el robot pueda prestar ayuda en el entorno doméstico sin requerir un manejo experto, permitiendo que familiares, cuidadores o personal de apoyo lo utilicen de manera intuitiva. La relevancia del trabajo ha llevado a la empresa internacional Kinova Robotics a seleccionar la publicación científica que describe este avance como su "Artículo del mes".

La investigación recoge parte de la tesis doctoral de Miguel García Gómez, elaborada junto a los profesores e investigadores Eduardo Zalama, Jaime Gómez García-Bermejo y Jaime Duque Domingo. Para consultar los detalles técnicos del estudio, la firma especializada ha compartido el enlace al artículo original.

¿Cómo funciona el manejo con realidad virtual?

El sistema permite a la persona que teleopera apuntar hacia un objeto dentro del entorno virtual con una dinámica similar al gesto de disparar. Tras probar diferentes tecnologías con un grupo de veinte personas, el equipo comprobó que la realidad virtual era la alternativa más accesible y sencilla.

A esta interfaz se le ha sumado un algoritmo propio que otorga autonomía al mecanismo durante la fase de recogida. Según explican los investigadores, el usuario simplemente señala el elemento y el sistema informático interpreta la escena, calculando la distancia y la profundidad de manera automática antes de que las pinzas inicien el proceso de sujeción.

El desarrollo ha requerido dos años de trabajo desde los primeros ensayos con un prototipo de menor tamaño hasta lograr la teleoperación actual. Entre las mayores dificultades, los autores destacan la integración de todos los componentes físicos de la plataforma robótica para coordinarlos con las gafas virtuales.

Robótica social para la atención en el domicilio

El equipo acumula más de 30 años de trayectoria en este ámbito de la ingeniería, habiendo desarrollado con anterioridad proyectos para hoteles o el Museo de la Ciencia. En los últimos tiempos, sus esfuerzos se concentran en la robótica social dirigida a la tercera edad.

La iniciativa actual procede de una colaboración previa financiada por la Consejería de Familia junto con CARTIF y las fundaciones Intras y ASPRODES. En la actualidad, cuenta con el respaldo de la Agencia Estatal de Investigación para avanzar hacia la asistencia física directa en el hogar, orientada a tareas como cocinar, alimentar o realizar labores de limpieza.

"Que un robot sea totalmente autónomo y con capacidad de manipular lo veremos en los próximos años, pero hasta entonces es importante la tecnología de la telepresencia, ya que por ejemplo un cuidador podría dar de comer o ayudar a una persona en su casa de forma remota e incluso podría atender a varias personas a la vez", explica Eduardo Zalama.

Estimulación cognitiva y detección de caídas

De forma paralela, el equipo trabaja en un segundo dispositivo que carece de extremidades y se enfoca en combatir la soledad no deseada. Este modelo incorpora un programa informático diseñado para ofrecer actividades físicas, juegos de estimulación cognitiva y comunicación mediante inteligencia artificial.

La estructura dispone asimismo de sensores destinados a monitorizar la actividad dentro de la vivienda, lo que permite detectar posibles caídas o emergencias domésticas y avisar de inmediato a los cuidadores. El colectivo diseña este software con una arquitectura independiente para que pueda instalarse en diferentes tipos de máquinas en colaboración con CARTIF.

Aprendizaje por imitación para tareas complejas

Otra de las líneas de vanguardia que explora el grupo es el aprendizaje basado en la observación, mediante el cual el robot replica los movimientos realizados previamente por un humano. Jaime Duque ha expuesto recientemente en Japón los avances obtenidos en esta materia con el modelo bibrazo de Kinova.

Aunque en la actualidad estas funciones abarcan tareas básicas como rellenar un vaso de agua, la meta científica se sitúa en que estas plataformas aprendan acciones más complejas por sí mismas, como preparar una comida, adaptando sus decisiones a las necesidades del entorno doméstico.