En todo el mundo, los seres humanos viven más que nunca. Según datos de las Naciones Unidas , aproximadamente el 13,5% de la población mundial tenía al menos 60 años en 2020 y, según algunas estimaciones, esa cifra podría aumentar hasta casi el 22% en 2050.
La edad avanzada puede traer dificultades cognitivas y/o físicas, y dado que cada vez más personas mayores necesitan potencialmente ayuda para afrontar esos desafíos, los avances en la tecnología pueden proporcionar la ayuda necesaria.
Una de las innovaciones más recientes proviene de una colaboración entre investigadores de la Universidad Carlos III de España y el fabricante Robotnik. El equipo ha desarrollado el manipulador ambidiestro doméstico autónomo (ADAM), un robot para el cuidado de personas mayores que puede ayudar a las personas con funciones diarias básicas. El equipo informa sobre su trabajo en Frontiers in Neurorobotics .
ADAM, un robot móvil de interior que se mantiene erguido, cuenta con un sistema de visión y dos brazos con pinzas. Puede adaptarse a viviendas de diferentes tamaños para un rendimiento óptimo y seguro. Respeta el espacio personal de los usuarios a la vez que ayuda en las tareas domésticas y aprende de sus experiencias mediante un método de aprendizaje por imitación.
A nivel práctico, ADAM puede atravesar puertas y realizar tareas cotidianas como barrer el piso, mover objetos y muebles según sea necesario, poner una mesa, verter agua, preparar una comida sencilla y llevar artículos a un usuario cuando lo solicite.
En su revisión de los desarrollos existentes en este campo, los investigadores describen varios robots que han sido desarrollados y adaptados recientemente para ayudar a las personas mayores con tareas cognitivas (como el entrenamiento de la memoria y juegos para ayudar a aliviar los síntomas de la demencia) y tareas físicas (como la detección de caídas por parte de los usuarios, seguidas de acciones de notificación; monitorear y ayudar a los usuarios a administrar el uso de los sistemas de automatización del hogar; y brindar asistencia, como recuperar artículos del piso y almacenar artículos en áreas del hogar inaccesibles para el usuario).
En este contexto, el equipo detrás de este nuevo trabajo se propuso diseñar un robot con características únicas para ayudar a los usuarios con tareas físicas en sus propios hogares.
Cuidado personal de siguiente nivel a través de un diseño modular y una plataforma de aprendizaje
Varias características distinguen a ADAM de los robots de cuidado personal existentes. El primero es su diseño modular , que incluye una base, cámaras, brazos y manos que proporcionan múltiples entradas sensoriales. Cada una de estas unidades puede trabajar de forma independiente o cooperativa a un nivel alto o bajo. Es importante destacar que esto significa que el robot puede respaldar la investigación y al mismo tiempo satisfacer las necesidades de cuidado personal de los usuarios.
Además, los propios brazos de ADAM son colaborativos, lo que permite la operación del usuario y pueden moverse según los parámetros del entorno inmediato. Además, como característica de seguridad básica del diseño del robot, considera continuamente a las personas presentes en el entorno para evitar colisiones mientras brinda cuidado personal.
Aspectos técnicos
ADAM mide 160 cm de altura, aproximadamente la altura de un adulto humano pequeño. Sus brazos, cuya capacidad de carga máxima es de 3 kg, se extienden hasta una anchura de 50 cm. Los investigadores señalan que diseñaron el robot para “simular la estructura de un torso y brazos humanos. Esto se debe a que una estructura similar a la humana le permite trabajar más cómodamente en ambientes domésticos porque las habitaciones, puertas y muebles están adaptados a los humanos”. “.
Las baterías en la base de ADAM alimentan sus movimientos, cámaras y sensores LiDAR 3D. Con todos los sistemas en funcionamiento, la duración mínima de la batería del robot es de poco menos de cuatro horas y la carga de la batería tarda un poco más de dos horas. Puede girar en su lugar y moverse hacia adelante y hacia atrás, pero no lateralmente.
ADAM incluye dos ordenadores conectados internamente, uno para la base y otro para los brazos, y un módulo WiFi para comunicación externa. Una cámara RGBD y un LiDAR 2D ayudan a controlar el movimiento básico hacia adelante, complementados con sensores RGBD y LiDAR adicionales colocados más arriba en la unidad que amplían su ángulo y alcance de percepción.
El sensor RGBD adicional es una cámara de profundidad Realsense D435 que incluye un módulo RGB y visión estéreo por infrarrojos, mientras que el sensor LiDAR adicional proporciona detalles espaciales 3D que funcionan con un algoritmo de mapeo geométrico para mapear la totalidad de los objetos del entorno.
El rango de movimiento aproximado de los brazos de ADAM es de 360º , y un sistema de agarre paralelo (el “Duck Gripper”) comprende sus manos. Dentro de este sistema hay una fuente de alimentación independiente y una placa Raspberry Pi Zero de 2 W que se comunica vía WiFi con un nodo de sistema operativo de robot (ROS) correspondiente. Las resistencias de detección de fuerza (FSR) en cada mordaza ayudan a las manos a agarrar y levantar objetos con la cantidad adecuada de fuerza.