Convertir robots en camareros cualificados

18.01.2023 - Alemania

Investigadores del Instituto de robótica e Inteligencia Artificial de Múnich (MIRMI) de la Universidad Técnica de Múnich (TUM) han desarrollado un modelo que permite a un robot servir té y café de forma más rápida y segura que los humanos, sin salpicaduras. Las matemáticas en las que se basa el péndulo utilizado en el concepto tienen más de 300 años.

¿Puede un robot ser mejor camarero que un ser humano? Para responder a esta pregunta, el Dr. Luis Figueredo, científico principal del equipo del Prof. Sami Haddadin, coloca sobre una mesa un brazo robótico del fabricante de robots especializados Franka Emika y conecta un ordenador. La mano del robot agarra un vaso lleno de agua hasta el borde, lo levanta y lo agita de un lado a otro sin derramar ni una gota. "Y lo hace de forma más rápida y segura que una persona", afirma el científico del Instituto de Robótica e Inteligencia Artificial de Múnich (MIRMI) de la TUM.

Copiando el movimiento de la bandeja de té marroquí

¿Cómo funciona? El equipo simplemente alimentó al robot con fórmulas algebraicas de varios siglos de antigüedad. Para ello se basaron en una bandeja de té marroquí que aplica el principio del péndulo esférico. Con el doctorando Riddhiman Laha y el estudiante de máster Rafael I. Cabral Muchacho, Figueredo incorpora la dinámica de un péndulo esférico al software de control del robot. Esto significa también que los movimientos del robot están limitados por los principios básicos de la geometría. Con su equipo, también integra en el modelo los ángulos, velocidades y aceleraciones correctos. "Cuando entiendes cómo se mueve un péndulo y sabes cómo funciona, de repente es bastante sencillo", dice Figueredo.

Las matemáticas de un péndulo: una solución sencilla a un problema complejo

La ciencia del "movimiento sin salpicaduras" es un campo complejo. "La mayoría de los enfoques se han centrado principalmente en limitar la aceleración para mantener bajo control el chapoteo de los líquidos. O han trabajado con dinámica de fluidos para calcular cómo se comportan estas sustancias con el fin de predecir las trayectorias", explica Figueredo: "Eso lleva al menos unos minutos, si no horas, y el resultado sigue siendo incierto".

Aplicaciones en la sanidad y el transporte de líquidos peligrosos

Como aplicación práctica, los científicos prevén inicialmente un apoyo robótico innovador para las personas mayores y las que requieren cuidados de enfermería. "Pero las industrias dedicadas al transporte de materiales que entrañan riesgos biológicos y químicos probablemente también estarían interesadas en una solución como ésta", afirma Figueredo. La seguridad sigue siendo un punto crítico: lo ideal sería que un robot fuera capaz de reconocer situaciones peligrosas. "Para eso necesitamos una mejor percepción", dice Figueredo. Los sensores permitirían a la máquina no sólo reconocer a las personas, sino también predecir sus movimientos. Sólo así se podrán descartar por completo las colisiones con el robot. De momento, el robot funciona con "sensores táctiles" como mecanismo de seguridad. En el modo actual, libre de salpicaduras, el brazo del robot se retrae instantáneamente cuando detecta la colisión, pero también mantiene a salvo el líquido.

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