REPORTAJE: Cómo trabaja la ciencia para crear un "robot mucamo" Inteligencia artificial
7:52
El nuevo desafío es crear a Robotina, el androide que en Los Supersónicos hacía los quehaceres y hasta cuidaba a los chicos. ¿Será posible?
Por Marcela Riccillo
Doctora en Ciencias de la computación (UBA)
Especialista en Inteligencia Artificial y Robótica
Profesora de Data science y Machine learning.
Cuando empecé a especializarme en Robótica a fines de los años 90 era impresionante tener la posibilidad de ver a una mano robot sosteniendo un huevo sin romperlo. Hoy los investigadores tienen otro desafío: buscan robots que –ahora sí–puedan romper un huevo, y que además lo hagan sobre una sartén para cocinarlo frito, por ejemplo.
La tecnología del presente permite precisión, dedos con articulaciones controladas, menos vibraciones en los movimientos y materiales más delicados. El frío metal robótico da paso a pieles artificiales parecidas a la humana, hechas de silicona, y manos cubiertas con materiales acolchonados.
Pero aún es complicado lograr que un robot cocine o haga las tareas de la casa en general. Pensemos, por ejemplo, en el caso de hacer un simple huevo frito. En un laboratorio tal vez no sería tan complicado: frente al robot se coloca una sartén al fuego, una botella de aceite a un costado y un huevo al otro lado. Pero en una casa real, la sartén no estará siempre al fuego, el aceite podría estar en una alacena;los huevos, en la heladera.
El robot en una casa tendría que poder ver y analizar cada imagen, reconocer la heladera (no todas son iguales), abrir la puerta, reconocer los huevos (si es que quedaron), tomar uno llevándolo sin romperlo, llegar a la sartén, no tropezarse con el perro que justo estaba pasando por ahí, no chocar con la mesa de la cocina, descubrir que el aceite está en la mesada y no en la alacena… y todo por un huevo frito. Ni pensemos en un bizcochuelo.
Esto puede lograrse con mucho trabajo de parte de los investigadores, haciendo que el robot vea, escuche, aprenda y analice la situación para tomar las mejores decisiones. Pero cada tarea es un desafío en sí misma. ¿Cuántos dedos se precisa para tomar una plancha? ¿Son necesarios dedos o alcanza con poner una pinza en el brazo del robot? ¿Pero podría una pinza sujetar una cuchara? ¿Y se podría mojar la mano del robot colgando ropa recién lavada?
Robotina en casa.
En los años ‘60 se hizo famoso un dibujo animado que mostraba la vida de Los Supersónicos (o Jetsons, en inglés) una familia del futuro cuya ama de llaves era un robot. Robotina (o Rosie en su original) hacía los quehaceres de la casa, cuidaba a los niños y era apreciada por la familia. ¿Cuán lejos estamos hoy de lograr una Robotina? “Los quehaceres domésticos presentan muchos desafíos, como moverse en espacios restringidos, manipular objetos para la limpieza, incluyendo herramientas, además de una interacción intuitiva con los humanos”, nos cuenta el doctor Sven Behnke, director del Grupo de Sistemas Inteligentes Autónomos de la Universidad de Bonn, Alemania.
Ellos tienen al robot Cosero, que es uno de los más cercanos a Robotina en la actualidad. Todos los años se juega el Mundial de Fútbol de Robots, llamado RoboCup y, dentro de esa competencia,existe la categoría RoboCup@Home. En ella, los robots humanoides demuestran sus capacidades en tareas de la casa. El equipo NimbRo de Behnke, con Cosero a la cabeza, ha ganado en esta categoría por tres años consecutivos (2011 al 2013). En el 2016 fueron los anfitriones de la RoboCup que se jugó en Alemania, muy cerca de su ciudad.
“Aún estamos lejos de un robot para tareas domésticas ya que todavía hay muchas cuestiones técnicas a superar. Por ejemplo, la correcta percepción visual de los objetos de una casa, que son cambiantes en cuanto al lugar donde están y las condiciones de iluminación. También está el tema de entender circunstancias complejas y conversaciones con los humanos. Por otro lado, es difícil darle al robot un comportamiento flexible y adaptable. Si los robots van aprendiendo de muchas de estas experiencias, tal vez algún día se pueda lograr esta complejidad.” Tradicionalmente, los robots tienen una única función específica o un conjunto limitado de funciones.
En las fábricas automotrices, por ejemplo, algunos brazos robots ponen puertas, otros pintan y otros ajustan el motor del auto. Un modelo para ayudar en los hogares tendría que saber cocinar utilizando cacerolas diversas, a veces cucharones, a veces cuchillos; saber limpiar con escobas, trapos, líquidos limpiadores; ubicarse en la cocina, con cosas que se caen o rompen. Resulta tan desafiante realizar estas tareas para un solo robot que en la Universidad de Florida, Estados Unidos, en el Instituto de Cognición del Humano y de la Máquina (IHMC), entrenan a su robot Atlas como mayordomo. Atlas fue creado originalmente por Boston Dynamics (hoy propiedad de Google), mide casi 2 metros, pesa 150 kilos y aunque su aspecto es intimidante, nació para ser rescatista, ayudando a los humanos en zonas de catástrofes.
El IHMC participó con Atlas de la competencia mundial de DARPA, la agencia norteamericana de Defensa, donde robots de todo el mundo demostraron sus capacidades para atravesar escombros y hacer reparaciones en un lugar que simulaba un accidente real. Salió segundo en las finales de 2015, debajo de Corea, y ganándoles a grandes instituciones como la NASA y el MIT. Hoy están ampliando las capacidades de prototipo y una forma de hacerlo es enseñándole quehaceres domésticos.
“Enseñarle estas tareas nos permite explorar su flexibilidad en diferentes ambientes, entender los retos de trabajos que son comunes y luego trasladar el aprendizaje a futuros requerimientos”, nos explica Daniel Reyes, investigador asociado del IHMC. “Muchas de las actividades a las que se enfrenta un robot rescatista son similares a las que se podría encontrar en una casa. Levantar escombros no es muy distinto a levantar juguetes desparramados en una sala. Y manipular válvulas y tableros de una planta nuclear se parece a encender y trabajar con electrodomésticos.” Cuando le preguntamos qué es lo que cree más importante en un robot mayordomo, nos habló de la seguridad: “No importa tanto la tarea a realizar, lo más importante es la seguridad y la confiabilidad, teniendo en cuenta que se mueve en un ambiente con humanos o animales”.
Ellos y nosotros.
En el mundo, ya encontramos robots limpiando casas. Existen las aspiradoras robots (que también pueden conseguirse en nuestro país), que barren pisos y alfombras en forma automática. Son como platos de unos 40 centímetros de diámetro y se programan para “despertarse” a determinada hora y empezar a aspirar. Encuentran ellas solas su base cuando se quedan sin batería, repasan lugares con suciedad rebelde, detectan escaleras y se meten debajo de las camas buscando pelusa vieja. Pero no sólo se trata de limpiar. También los robots tienen que interactuar con los humanos. Obedecer órdenes. Tal vez soportar que el hijo de los dueños le cambie la programación. O que el bebé le tire un vaso de jugo por la cabeza.
Ya hay humanoides conviviendo con familias.
Desde mediados de 2015 se venden cientos de Pepper para hogares y negocios. Creado por la empresa francesa Aldebaran (que hoy es parte del grupo de la compañía japonesa SoftBank) tiene ojos grandes, brazos, una pantalla en su pecho y lo que hace es leer las emociones de sus dueños, para levantarles el ánimo con conversaciones y música. El robot atiende en comercios de Japón, Francia y EE.UU, y es considerado como uno de los primeros robots de compañía. El doctor Behnke comenta que hay cada vez más “porque no se espera que manipulen objetos; se enfocan en un objetivo, que es la comunicación con los humanos”.
¿Pero están dispuestas las personas a vivir con ellos? Pepper parece demostrar que eso es posible, pero aún hace cosas simples, como sacar fotos y llevar una pequeña conversación. ¿Qué pasaría si los robots opinaran? ¿Y si se negaran a hacer determinada comida porque su dueño tiene que hacer alguna dieta? La relación humano-robot aún está en sus comienzos, y tal vez se la pueda empezar a analizar logrando que hagan un simple huevo frito.
Por Marcela Riccillo
Doctora en Ciencias de la computación (UBA)
Especialista en Inteligencia Artificial y Robótica
Profesora de Data science y Machine learning.
Cuando empecé a especializarme en Robótica a fines de los años 90 era impresionante tener la posibilidad de ver a una mano robot sosteniendo un huevo sin romperlo. Hoy los investigadores tienen otro desafío: buscan robots que –ahora sí–puedan romper un huevo, y que además lo hagan sobre una sartén para cocinarlo frito, por ejemplo.
La tecnología del presente permite precisión, dedos con articulaciones controladas, menos vibraciones en los movimientos y materiales más delicados. El frío metal robótico da paso a pieles artificiales parecidas a la humana, hechas de silicona, y manos cubiertas con materiales acolchonados.
Pero aún es complicado lograr que un robot cocine o haga las tareas de la casa en general. Pensemos, por ejemplo, en el caso de hacer un simple huevo frito. En un laboratorio tal vez no sería tan complicado: frente al robot se coloca una sartén al fuego, una botella de aceite a un costado y un huevo al otro lado. Pero en una casa real, la sartén no estará siempre al fuego, el aceite podría estar en una alacena;los huevos, en la heladera.
El robot en una casa tendría que poder ver y analizar cada imagen, reconocer la heladera (no todas son iguales), abrir la puerta, reconocer los huevos (si es que quedaron), tomar uno llevándolo sin romperlo, llegar a la sartén, no tropezarse con el perro que justo estaba pasando por ahí, no chocar con la mesa de la cocina, descubrir que el aceite está en la mesada y no en la alacena… y todo por un huevo frito. Ni pensemos en un bizcochuelo.
Esto puede lograrse con mucho trabajo de parte de los investigadores, haciendo que el robot vea, escuche, aprenda y analice la situación para tomar las mejores decisiones. Pero cada tarea es un desafío en sí misma. ¿Cuántos dedos se precisa para tomar una plancha? ¿Son necesarios dedos o alcanza con poner una pinza en el brazo del robot? ¿Pero podría una pinza sujetar una cuchara? ¿Y se podría mojar la mano del robot colgando ropa recién lavada?
Robotina en casa.
En los años ‘60 se hizo famoso un dibujo animado que mostraba la vida de Los Supersónicos (o Jetsons, en inglés) una familia del futuro cuya ama de llaves era un robot. Robotina (o Rosie en su original) hacía los quehaceres de la casa, cuidaba a los niños y era apreciada por la familia. ¿Cuán lejos estamos hoy de lograr una Robotina? “Los quehaceres domésticos presentan muchos desafíos, como moverse en espacios restringidos, manipular objetos para la limpieza, incluyendo herramientas, además de una interacción intuitiva con los humanos”, nos cuenta el doctor Sven Behnke, director del Grupo de Sistemas Inteligentes Autónomos de la Universidad de Bonn, Alemania.
Ellos tienen al robot Cosero, que es uno de los más cercanos a Robotina en la actualidad. Todos los años se juega el Mundial de Fútbol de Robots, llamado RoboCup y, dentro de esa competencia,existe la categoría RoboCup@Home. En ella, los robots humanoides demuestran sus capacidades en tareas de la casa. El equipo NimbRo de Behnke, con Cosero a la cabeza, ha ganado en esta categoría por tres años consecutivos (2011 al 2013). En el 2016 fueron los anfitriones de la RoboCup que se jugó en Alemania, muy cerca de su ciudad.
“Aún estamos lejos de un robot para tareas domésticas ya que todavía hay muchas cuestiones técnicas a superar. Por ejemplo, la correcta percepción visual de los objetos de una casa, que son cambiantes en cuanto al lugar donde están y las condiciones de iluminación. También está el tema de entender circunstancias complejas y conversaciones con los humanos. Por otro lado, es difícil darle al robot un comportamiento flexible y adaptable. Si los robots van aprendiendo de muchas de estas experiencias, tal vez algún día se pueda lograr esta complejidad.” Tradicionalmente, los robots tienen una única función específica o un conjunto limitado de funciones.
En las fábricas automotrices, por ejemplo, algunos brazos robots ponen puertas, otros pintan y otros ajustan el motor del auto. Un modelo para ayudar en los hogares tendría que saber cocinar utilizando cacerolas diversas, a veces cucharones, a veces cuchillos; saber limpiar con escobas, trapos, líquidos limpiadores; ubicarse en la cocina, con cosas que se caen o rompen. Resulta tan desafiante realizar estas tareas para un solo robot que en la Universidad de Florida, Estados Unidos, en el Instituto de Cognición del Humano y de la Máquina (IHMC), entrenan a su robot Atlas como mayordomo. Atlas fue creado originalmente por Boston Dynamics (hoy propiedad de Google), mide casi 2 metros, pesa 150 kilos y aunque su aspecto es intimidante, nació para ser rescatista, ayudando a los humanos en zonas de catástrofes.
El IHMC participó con Atlas de la competencia mundial de DARPA, la agencia norteamericana de Defensa, donde robots de todo el mundo demostraron sus capacidades para atravesar escombros y hacer reparaciones en un lugar que simulaba un accidente real. Salió segundo en las finales de 2015, debajo de Corea, y ganándoles a grandes instituciones como la NASA y el MIT. Hoy están ampliando las capacidades de prototipo y una forma de hacerlo es enseñándole quehaceres domésticos.
“Enseñarle estas tareas nos permite explorar su flexibilidad en diferentes ambientes, entender los retos de trabajos que son comunes y luego trasladar el aprendizaje a futuros requerimientos”, nos explica Daniel Reyes, investigador asociado del IHMC. “Muchas de las actividades a las que se enfrenta un robot rescatista son similares a las que se podría encontrar en una casa. Levantar escombros no es muy distinto a levantar juguetes desparramados en una sala. Y manipular válvulas y tableros de una planta nuclear se parece a encender y trabajar con electrodomésticos.” Cuando le preguntamos qué es lo que cree más importante en un robot mayordomo, nos habló de la seguridad: “No importa tanto la tarea a realizar, lo más importante es la seguridad y la confiabilidad, teniendo en cuenta que se mueve en un ambiente con humanos o animales”.
Ellos y nosotros.
En el mundo, ya encontramos robots limpiando casas. Existen las aspiradoras robots (que también pueden conseguirse en nuestro país), que barren pisos y alfombras en forma automática. Son como platos de unos 40 centímetros de diámetro y se programan para “despertarse” a determinada hora y empezar a aspirar. Encuentran ellas solas su base cuando se quedan sin batería, repasan lugares con suciedad rebelde, detectan escaleras y se meten debajo de las camas buscando pelusa vieja. Pero no sólo se trata de limpiar. También los robots tienen que interactuar con los humanos. Obedecer órdenes. Tal vez soportar que el hijo de los dueños le cambie la programación. O que el bebé le tire un vaso de jugo por la cabeza.
Ya hay humanoides conviviendo con familias.
Desde mediados de 2015 se venden cientos de Pepper para hogares y negocios. Creado por la empresa francesa Aldebaran (que hoy es parte del grupo de la compañía japonesa SoftBank) tiene ojos grandes, brazos, una pantalla en su pecho y lo que hace es leer las emociones de sus dueños, para levantarles el ánimo con conversaciones y música. El robot atiende en comercios de Japón, Francia y EE.UU, y es considerado como uno de los primeros robots de compañía. El doctor Behnke comenta que hay cada vez más “porque no se espera que manipulen objetos; se enfocan en un objetivo, que es la comunicación con los humanos”.
¿Pero están dispuestas las personas a vivir con ellos? Pepper parece demostrar que eso es posible, pero aún hace cosas simples, como sacar fotos y llevar una pequeña conversación. ¿Qué pasaría si los robots opinaran? ¿Y si se negaran a hacer determinada comida porque su dueño tiene que hacer alguna dieta? La relación humano-robot aún está en sus comienzos, y tal vez se la pueda empezar a analizar logrando que hagan un simple huevo frito.
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