Científicos de la Universidad Técnica de Munich (TUM) proporcionan a los robots y a toda clase de artefactos, piel electrónica, nuevas teconologías europeas y norteamericanas.Así aumentarán su contacto con la realidad exterior, gracias a los ojos de una cámara, los escáneres infrarrojos o las manos articuladas que muchos tienen ya instalados. Comparativamente sin entrar a fondo en la diferencia, los alemanes llevan algo de delantera a los técnicos del MIT de Massachusetts, que están llevando a cabo experiencias paralelas.

Los alemanes han diseñado ya brazos robóticos articulados capaces de reaccionar al calor, el frío o a las caricias. Y aquí varía la técnica con respecto a sus colegas norteamericanos. Los del TUM han podido lograr dar esta capacidad a las máquinas, gracias a unas pequeñas placas hexagonales que, al unirse, dan lugar a una piel artificial sensible. Con ella, los robots han podido percibir señales externas. La primera prueba realizada con estos sensores ha culminado con éxito.

Tendremos pues, de ahora en adelante, robots camareros, robots domésticos que ayudan en las tareas del hogar, robots mascotas, (tal como el conocido Aibo de Sony), robots utilizados en el sector educativo o servicios (por ejemplo, vigilantes), robots dedicados a tareas de búsqueda y rescate, o empleados en el ámbito de la medicina. Éstas son algunas de las múltiples aplicaciones que desarrollan ya estas máquinas inteligentes comerciales e industriales.

El desarrollo sensorial de estos sistemas autómatas, en cambio, es uno de los retos en los que la comunidad científica viene trabajando. Dura competencia entre mentalidades y países diversos.

Gracias a esta piel "humana", los robots podrán sentir frío o calor, y reaccionarán ante el contacto físico, es decir, serán conscientes de un roce o una agresión, de la misma forma que sentirán una caricia.Esas placas hexagonales son del tamaño de una moneda, que, como hemos dicho son las que al unirse, forman una piel sensible. Este trabajo se ha publicado en IEEEXplorer.

Los robots sin ojos no serán del todo ciegos, sus brazos al igual que ocurre con el cuerpo humano notarán los obstáculos alargando sus brazos, lo que les permitirá e reaccionar y realizar algún movimiento de retroceso, o bien librarse cuando sabe que le están sujetando del brazo porque lo siente y además lo percibe a través del sentido de la vista, si las investigaciones en curso adelantan lo suficiente…

Uno de los problemas con la vida artificial es la conciencia. Como no hemos llegado a comprenderla a cabalidad, es difícil regalársela a los robots o programas que construimos. El neurólogos Vilayanur Ramachandran ha encontrado con sus análisis y experimentos, que existen áreas para conciencias de zonas en específico, es decir, hay lugares neuronales que poseen su propia conciencia y muchas veces continúan funcionando aunque otras partes no lo estén, partes que para nosotros eran mucho más importantes. Ciertamente, partes de nosotros tienen su propia cognición y los receptores que nos avisan que por allá anda todo bien, la piel es una de ellas.

Y hemos hablado antes de la piel, que es realmente un órgano asombroso. Nos envuelve en esta epidermis que trae y lleva información sobre todo el cuerpo y el ambiente al cerebro. Las células de nuestra piel están conectadas al sistema nervioso y el cerebro y se encargan de transportar toda la información necesaria donde se puede reparar o activar la acción requerida. Estos nervios informan sobre la temperatura, vibraciones, presión, fuerzas y todo tipo de dolor, además de que nos envuelven en lo que somos, diferenciándonos de los demás y del ambiente.

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Cuando los investigadores construyen robots, el modelo a seguir es el ser humano. Por ello, los científicos desean obtener una piel idéntica, similar o mejor que la del Homo sapiens para ponerla en el robot, así, el organismo artificial estará mucho mejor preparado para el ambiente. Los expertos en la Universidad Técnica de Muenchen (TUM), en Alemania, están desarrollando una piel artificial para sus robots, desean que provea con la información táctil de la que hablábamos y que suplemente la percepción robótica que está formada por ojos de cámara, escáner infrarrojo y manos que agarran.

“Con esta piel esperamos reacciones al toque; así, cuando el robot se dé con algo que se retire de forma espontánea o use sus ojos para ver la fuente del golpe y el impedimento. El sentido de la vista suele estar oculto en un robot porque los objetos pueden estar escondidos, en ese sentido, la percepción en el organismo artificial está más completa con el sentido del tacto; especialmente en un ambiente donde el robot estará en mayor movimiento”, dice Philip Mittendorfer quien desarrolló la piel en el Instituto de Sistemas Cognoscitivos del TUM.

La máquina y sus piezas

La pieza central del robot es un plato hexagonal de cinco centímetros cúbicos, cada circuito contiene cuatro sensores infrarrojos que sirven para detectar cualquier cosa más cerca de un centímetro. Ciertamente, cuando nos encaramos a la construcción de un robot nos damos cuenta por qué ha tomado millones de años desarrollar cualquier animal. En este robot, también hay seis sensores de temperatura y un acelerómetro.

“Somos capaces de detectar el toque ligero, el que corresponde a que nos acaricien los cabellos finos sobre la piel del brazo. La máquina también sabe cuál de sus extremidades ha sido tocada o movida. Intentamos meter tantos sensores posibles en el menor de los espacios, pero también mantenemos el crecimiento de los circuitos abiertos para luego añadir otros sensores como el de la presión”, dice.

Por supuesto, para que el robot tenga la habilidad de la detección debe de enviar la información y esperar respuesta de una computadora mayor, lo cual ocurre de forma automática. Por el momento, la piel no ha sido completada, sólo 15 sensores ya nos muestran que funciona el principio, sólo hay que soplar en ella y el brazo reacciona.

“Esta será una máquina que reaccionará a cualquier toque ligero que le des, aún en la oscuridad. Con esta piel, el robot, se mueve más cerca de la humanidad”, dice Gordon Cheng, supervisor de Mittendorfer

"En contraste con la información táctil proporcionada por la piel, el sentido de la vista es limitado, porque los objetos se pueden ocultar", explica Philip Mittendorfer, científico que trabaja en el desarrollo de la piel artificial en el Instituto de Sistemas Cognitivos de la TUM.

La pieza central que conforma esta nueva cubierta robótica es un tablero de cinco centímetros cuadrados con una placa hexagonal integrada. Cada pequeña placa de circuito consta de cuatro sensores infrarrojos que reconocen la presencia de cualquier elemento a menos de un centímetro de distancia. "De esta manera, detecta cualquier roce, por ligero que sea", explica Mittendorfer.

Además, la placa contiene otros seis sensores de temperatura y un acelerómetro. Esto permite que la máquina registre con total precisión el movimiento de miembros individuales, por ejemplo, de sus brazos, y por lo tanto sabe qué partes del cuerpo acaba de mover.

Todas las partes de este sistema de estructura, placa a placa, se colocan en forma de panal, completamente plana como una piel humana. Para que el robot tenga la capacidad de detección, las señales de los sensores las procesa un ordenador central.

El desarrollo de la tecnología táctil crea de hecho un nuevo tipo de “piel” electrónica

Según el responsable del proyecto, “cada módulo sensorial pasa no sólo su propia información, sino que también sirve como centro de datos para los diferentes elementos sensoriales. Esto sucede automáticamente, asegurando que las señales lleguen de forma alternativa en caso de que una conexión falle”.

Apuesta por capacidades neurobiológicas del cuerpo entero del robot

Por el momento, sólo una porción de piel se encuentra completa. Está formada por los 15 sensores repartidos por los diferentes puntos del brazo robótico desarrollado."Por el momento se ha logrado facultad táctil en los brazos pero pretendemos crear toda la piel del cuerpo y generar un prototipo que esté completamente acabado con más sensores, y que así pueda interactuar de nuevo en su entorno", afirma el profesor Gordon Cheng, supervisor del proyecto, quien añade que ésta será "una máquina que se dé cuenta de cuando le tocan la espalda... incluso en la oscuridad".

Los logros sensoriales no son los únicos aspectos pioneros de este proyecto. “Más allá de estas características, estas máquinas serán algún día capaces de incorporar nuestras capacidades neurobiológicas fundamentales y formar su propia impresión del entorno”, concluyen los investigadores de la TUM.

Toda esta nueva tecnología podría potenciar el crecimiento artificial de las células humanas, cosa que no tratan los investigadores alemanes en este trabajo

Por otra parte, se sabe que científicos españoles están desarrollando también piel humana artificial con nuevos biomateriales. De los científicos del MIT nos ocupamos en párrafos siguientes.

La esperanza de muchas personas en el mundo que ya no cree en los humanos está ahora centrada en los robots “humanos”

Los investigadores norteamericanos del MIT parecen haberlo captado. Como hemos dicho paralelamente a los alemanes científicos norteamericanos del MIT y de la compañía británica Peratech están listos para lanzar nuevos robots que también serán sensibles al tacto. Los ingenieros del MIT utilizan una tecnología creada por los británicos. Emplean materiales especiales similares a los que usa el TUM que, cuando se toca el brazo de robot, generan una respuesta eléctrica medible, proporcional al grado de presión que se ejerza sobre él. Un circuito electrónico simple instalado dentro de los robots “interpreta” dichas señales, y la máquina “sabe” que le están tocando y cómo.

Según los expertos la posibilidad de que los robots y los humanos puedan interactuar a través del tacto resultará clave a medida que estos dispositivos vayan penetrando en nuestra vida cotidiana.

La tecnología QTC de Peratech había sido ya empleada por la NASA en su proyecto Robonaut, con el que se pretende crear robots de apariencia humanoide capaces de usar sus manos para realizar trabajos intrincados dentro del sector de la industria aeroespacial.

También la compañía inglesa Shadow Robot, creadora de la mano robótica hasta ahora la más avanzada del mundo, ha utilizado la tecnología QTC para dotar a dicha mano del sentido del “tacto”.

Sin embargo, el presente proyecto del MIT es uno de los primeros que permitirá a los humanos interactuar, a través del tacto con los robots, de manera similar a cómo interactuamos con otros humanos.

Los robots ya pueden sentir, gracias a una piel artificial sensible. El nuevo sensor es autorreparable y sirve para medir la tensión estructural de los materiales. Eso y el desarrollo de extremidades robóticas controladas por la mente, completa el lograr robots más humanos como puede apreciar el usuario es difícil calibrar la diferencia de las técnicas.

Todo esto se publica en la revista The Engineer, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT). Obviamente Los técnicos esperan, que esos dispositivos robóticos puedan compartir con los humanos los otros objetos de su entorno, gracias A la piel electrónica, lo cual les hará más activos y capaces.

El desarrollo de este poder de interacción que científicos de dos continentes están estudiando, no hay duda que resultará esencial cuando a los robots se les asignen nuevas tareas, numeradas antes

La detección robótica del tacto podrá aplicarse a otras máquinas

Los nuevos materiales “QTC” (Quantum Tunnelling Composites) pueden aplicarse a una vasta gama de otras máquinas con el fin de dotar a éstas de la capacidad de “sentir” el tacto y la presión. Son materiales poliméricos electroactivos que permiten que la acción de “tocar” produzca una reacción eléctrica.

Un circuito electrónico simple, instalado dentro de los robots, que alguien les está tocando y lo “saben”. Antes eran pasivos ante el tacto que, por así decirlo, no les llegaba al cerebro.

Por último, según Paratech, gracias a esta otra tecnología, los robots podrán “saber” en qué parte les tocan mediante otra red de sensores ahora incorporada en su estructura.

La capacidad de estas máquinas de comprender la presencia de los humanos y otros seres u objetos en el espacio se vuelve cada vez más importante, si queremos encomendarles nuevas funciones, antes imposibles. Y por lo pronto evitará accidentes y colisiones entre máquinas.

El proyecto de material de tecnología táctil que está desarrollando el MIT aspira a producir interesantes resultados, que podrían aplicarse pronto a una serie de proyectos robóticos en los que están trabajando los científicos