[Esteban... grosso modo] Una mano robótica
Thursday, March 21, 2013 12:47:49 AM
La pérdida de función en una extremidad o la amputación de la misma pueden
ejercer un efecto desmesuradamente negativo en la calidad de vida.
Asimismo, la asimilación de una disfunción o una discapacidad comporta un
proceso igualmente traumático y a menudo la recuperación resulta larga y
ardua, pues los cambios en el estilo de vida a los que obliga una situación
así no se producen de la noche a la mañana.
Todas las tareas que hasta ahora se resolvían sin esfuerzo cobran de
repente una envergadura distinta. Incluso la pérdida de un brazo no
dominante, por ejemplo, implica una carga superior para el restante.
Sin embargo, la capacidad para realizar tareas normales no es el único
escollo, pues también resulta mermada la propia independencia.
En el caso de la conducción cabe imaginarse lo problemático que puede
resultar dirigir el volante y cambiar de marcha al mismo tiempo con una
mano. Sin duda desplazarse resulta más complicado en esta nueva situación.
Todos los cambios que se producen tras la pérdida de una extremidad
conllevan un efecto emocional parejo al físico.
En el pasado estos cambios convertían la vida del paciente en una
experiencia mucho más difícil y extenuante.
Por suerte, en la época moderna la calidad de vida no tiene por qué
resentirse tras estas lesiones gracias a múltiples progresos tecnológicos
modernos que contribuyen a que una persona recobre su confianza e
independencia. La robótica desempeña una labor fundamental en este sentido.
Los robots podrían facilitar la vida y facilitar las labores de cocina, el
cuidado de los niños o la recepción de visitas.
Pero para echarnos una mano deberán estar dotados de unas manos
extraordinarias capaces de, por ejemplo, coger un huevo, jugar a lanzar
objetos o servir café.
La ingeniería ha recogido el guante y en los últimos años se han
desarrollado manos robóticas con un nivel extraordinario de destreza,
fuerza y sensibilidad.
Uno de los equipos dedicados a este fin está compuesto por investigadores
europeos del Centro Científico E. Piaggio de la Universidad de Pisa y el
Instituto Italiano de Tecnología de Génova. Su diseño de mano robótica
revolucionará el ámbito de las prótesis inteligentes.
De construcción sencilla y sólida y con un precio considerablemente
inferior a cualquier otra mano robótica, esta prótesis es capaz de
reproducir casi todos los movimientos naturales de una mano natural.
La mayoría de las acciones relacionadas con el acto de agarrar se basan en
objetos detenidos o fijos. Esta mano va mucho más allá.
Es sólida, dócil y capaz de coger casi todo tipo de objetos mediante un
único motor y su precio es de unos pocos cientos de dólares.
Gracias a su sencillez y enorme versatilidad puede utilizarse fácilmente
como mano robótica y como prótesis. Sus dedos son capaces de soportar un
«abuso» físico considerable en forma por ejemplo de golpes y
desarticulaciones.
Esta unión de rendimiento, solidez y asequibilidad, apuntó Antonio Bicchi,
coordinador del Grupo de Investigación Robótica del Centro Científico E.
Piaggio y científico sénior del Instituto Italiano de Tecnología, se ha
logrado gracias a un diseño revolucionario.
«Las falanges cuentan con dos pares de cilindros adyacentes que simulan las
articulaciones humanas», explicó. «Los dedos están conectados por
articulaciones elásticas sin elementos de conexión mecánica del tipo de
tuercas y tornillos que confieren una estructura elástica y sencilla a la
mano.»
«No se trata únicamente de copiar la estructura de la mano humana -añadió-;
además es necesario comprender los mecanismos de movimiento y percepción
para apoyar en ellos el rendimiento de la mano y sólo entonces pasar al
desarrollo de una estructura artificial capaz de ejecutarlos.»
Desde el proyecto se decidió que para obtener un conocimiento completo de
la inteligencia artificial subyacente era necesario analizar y comprender
antes los detalles del sistema sensomotor de la mano humana.
El equipo al cargo basó su diseño de la mano Pisa-IIT Softhand en la teoría
de que la clave de las sinergias sensomotoras reside en la neurociencia.
La teoría de las sinergias analiza todos los movimientos complejos que se
pueden realizar como producto de una combinación de otros básicos, por
ejemplo cerrar los dedos para agarrar un objeto. Estas unidades de
movimiento, o sinergias, generadas por una configuración concreta de los
músculos, dependen de las características anatómicas del ser humano.
Estas unidades abarcan los movimientos innatos o los que se aprenden
durante los primeros estadios de la infancia.
Así, para reproducir el movimiento que permite atrapar un objeto con una
mano mecánica no es necesario dotar a cada dedo de un motor, tal y como
sucede en las manos robóticas tradicionales, sino determinar la
configuración de la sinergia responsable de este movimiento.
Su reproducción debe realizarse de tal modo que pueda llevarse a cabo con
un único motor que controle toda la secuencia de movimientos.
Bajo esta premisa obtuvieron la primera mano artificial capaz de realizar
casi todo tipo de agarres de objetos cotidianos con un único motor. Además,
gracias a la sencillez de su estructura, su elevada solidez y su bajo
precio, con toda probabilidad llegará a conformar el mercado de las manos
protésicas y robóticas e impulsará el desarrollo de otras tecnologías.
La comprensión de las sinergias sensoriales y motoras del organismo humano,
y la inclusión de los principios de control y detección de bajo nivel en el
diseño de manos mecánicas, desempeñarán una labor fundamental en el
desarrollo de la inteligencia artificial en un sentido amplio.
Esta iniciativa científica, financiada con 2,5 millones de euros aportados
por la Unión Europea a través de una subvención avanzada del CEI concedida
al profesor Bicchi, es fruto de una colaboración entre grupos dedicados a
la neurociencia, las matemáticas y la ingeniería. La mano se utilizará como
plataforma de estudio con la que examinar sinergias y ahondar en aspectos
del agarre robótico en proyectos venideros.
La mano ha sido objeto de aclamación tanto en el «Congreso internacional
sobre humanoides» (International Conference on Humanoids) celebrado a
principios de diciembre en Osaka (Japón), donde se calificó como el
proyecto más innovador allí presentado, como en el «Congreso internacional
sobre sistemas y robots inteligentes» (International Conference of
Intelligent Robots and Systems, IROS2012) de Portugal, donde recibió varios
galardones.
El proyecto ilustra la solidez cada vez mayor con la que cuenta la Unión
Europea en el campo de la robótica industrial, pero lo que es aún más
importante, aporta a aquellos con una disfunción en la mano, ya sea por
causa de edad, lesión o enfermedad, un nuevo punto de apoyo para lograr la
independencia.
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Publicado por Blogger para Esteban... grosso modo el 3/20/2013 05:47:00 pm
ejercer un efecto desmesuradamente negativo en la calidad de vida.
Asimismo, la asimilación de una disfunción o una discapacidad comporta un
proceso igualmente traumático y a menudo la recuperación resulta larga y
ardua, pues los cambios en el estilo de vida a los que obliga una situación
así no se producen de la noche a la mañana.
Todas las tareas que hasta ahora se resolvían sin esfuerzo cobran de
repente una envergadura distinta. Incluso la pérdida de un brazo no
dominante, por ejemplo, implica una carga superior para el restante.
Sin embargo, la capacidad para realizar tareas normales no es el único
escollo, pues también resulta mermada la propia independencia.
En el caso de la conducción cabe imaginarse lo problemático que puede
resultar dirigir el volante y cambiar de marcha al mismo tiempo con una
mano. Sin duda desplazarse resulta más complicado en esta nueva situación.
Todos los cambios que se producen tras la pérdida de una extremidad
conllevan un efecto emocional parejo al físico.
En el pasado estos cambios convertían la vida del paciente en una
experiencia mucho más difícil y extenuante.
Por suerte, en la época moderna la calidad de vida no tiene por qué
resentirse tras estas lesiones gracias a múltiples progresos tecnológicos
modernos que contribuyen a que una persona recobre su confianza e
independencia. La robótica desempeña una labor fundamental en este sentido.
Los robots podrían facilitar la vida y facilitar las labores de cocina, el
cuidado de los niños o la recepción de visitas.
Pero para echarnos una mano deberán estar dotados de unas manos
extraordinarias capaces de, por ejemplo, coger un huevo, jugar a lanzar
objetos o servir café.
La ingeniería ha recogido el guante y en los últimos años se han
desarrollado manos robóticas con un nivel extraordinario de destreza,
fuerza y sensibilidad.
Uno de los equipos dedicados a este fin está compuesto por investigadores
europeos del Centro Científico E. Piaggio de la Universidad de Pisa y el
Instituto Italiano de Tecnología de Génova. Su diseño de mano robótica
revolucionará el ámbito de las prótesis inteligentes.
De construcción sencilla y sólida y con un precio considerablemente
inferior a cualquier otra mano robótica, esta prótesis es capaz de
reproducir casi todos los movimientos naturales de una mano natural.
La mayoría de las acciones relacionadas con el acto de agarrar se basan en
objetos detenidos o fijos. Esta mano va mucho más allá.
Es sólida, dócil y capaz de coger casi todo tipo de objetos mediante un
único motor y su precio es de unos pocos cientos de dólares.
Gracias a su sencillez y enorme versatilidad puede utilizarse fácilmente
como mano robótica y como prótesis. Sus dedos son capaces de soportar un
«abuso» físico considerable en forma por ejemplo de golpes y
desarticulaciones.
Esta unión de rendimiento, solidez y asequibilidad, apuntó Antonio Bicchi,
coordinador del Grupo de Investigación Robótica del Centro Científico E.
Piaggio y científico sénior del Instituto Italiano de Tecnología, se ha
logrado gracias a un diseño revolucionario.
«Las falanges cuentan con dos pares de cilindros adyacentes que simulan las
articulaciones humanas», explicó. «Los dedos están conectados por
articulaciones elásticas sin elementos de conexión mecánica del tipo de
tuercas y tornillos que confieren una estructura elástica y sencilla a la
mano.»
«No se trata únicamente de copiar la estructura de la mano humana -añadió-;
además es necesario comprender los mecanismos de movimiento y percepción
para apoyar en ellos el rendimiento de la mano y sólo entonces pasar al
desarrollo de una estructura artificial capaz de ejecutarlos.»
Desde el proyecto se decidió que para obtener un conocimiento completo de
la inteligencia artificial subyacente era necesario analizar y comprender
antes los detalles del sistema sensomotor de la mano humana.
El equipo al cargo basó su diseño de la mano Pisa-IIT Softhand en la teoría
de que la clave de las sinergias sensomotoras reside en la neurociencia.
La teoría de las sinergias analiza todos los movimientos complejos que se
pueden realizar como producto de una combinación de otros básicos, por
ejemplo cerrar los dedos para agarrar un objeto. Estas unidades de
movimiento, o sinergias, generadas por una configuración concreta de los
músculos, dependen de las características anatómicas del ser humano.
Estas unidades abarcan los movimientos innatos o los que se aprenden
durante los primeros estadios de la infancia.
Así, para reproducir el movimiento que permite atrapar un objeto con una
mano mecánica no es necesario dotar a cada dedo de un motor, tal y como
sucede en las manos robóticas tradicionales, sino determinar la
configuración de la sinergia responsable de este movimiento.
Su reproducción debe realizarse de tal modo que pueda llevarse a cabo con
un único motor que controle toda la secuencia de movimientos.
Bajo esta premisa obtuvieron la primera mano artificial capaz de realizar
casi todo tipo de agarres de objetos cotidianos con un único motor. Además,
gracias a la sencillez de su estructura, su elevada solidez y su bajo
precio, con toda probabilidad llegará a conformar el mercado de las manos
protésicas y robóticas e impulsará el desarrollo de otras tecnologías.
La comprensión de las sinergias sensoriales y motoras del organismo humano,
y la inclusión de los principios de control y detección de bajo nivel en el
diseño de manos mecánicas, desempeñarán una labor fundamental en el
desarrollo de la inteligencia artificial en un sentido amplio.
Esta iniciativa científica, financiada con 2,5 millones de euros aportados
por la Unión Europea a través de una subvención avanzada del CEI concedida
al profesor Bicchi, es fruto de una colaboración entre grupos dedicados a
la neurociencia, las matemáticas y la ingeniería. La mano se utilizará como
plataforma de estudio con la que examinar sinergias y ahondar en aspectos
del agarre robótico en proyectos venideros.
La mano ha sido objeto de aclamación tanto en el «Congreso internacional
sobre humanoides» (International Conference on Humanoids) celebrado a
principios de diciembre en Osaka (Japón), donde se calificó como el
proyecto más innovador allí presentado, como en el «Congreso internacional
sobre sistemas y robots inteligentes» (International Conference of
Intelligent Robots and Systems, IROS2012) de Portugal, donde recibió varios
galardones.
El proyecto ilustra la solidez cada vez mayor con la que cuenta la Unión
Europea en el campo de la robótica industrial, pero lo que es aún más
importante, aporta a aquellos con una disfunción en la mano, ya sea por
causa de edad, lesión o enfermedad, un nuevo punto de apoyo para lograr la
independencia.
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Publicado por Blogger para Esteban... grosso modo el 3/20/2013 05:47:00 pm












