robots
Uno de los objetivos del avance tecnológico de los últimos años ha sido el desarrollo de dispositivos que se asemejen y se comporten como humanos. En 1921 Karel Kapek planteó la idea de un verdadero hombre artificial, un robot, palabra derivada del checo “robota” que significa esclavo. Desde entonces, en particular desde los años 50 del siglo pasado, después de tres generaciones de robots, la robótica ha evolucionado hasta alcanzar en diferentes ramas un elevado nivel de madurez: robots industriales, robots móviles con ruedas, robots con patas, prótesis médicas, micro-robots, con una gran variedad de posibles y reales aplicaciones. Sin embargo, aunque los avances científicos y tecnológicos han sido muchos, todavía no se puede hablar de sistemas verdaderamente “autónomos” con capacidad de tomar decisiones “inteligentes”.
En el momento actual se quiere dar un impulso importante en la comunidad científica que trabaja en robótica, y en particular en los programas de investigación de la Comisión Europea, a los denominados “robots personales”, “robots asistentes”, o “robots domésticos” (“home-robots”). Esta idea no es nueva, ya en los años 60 se predijo que los robots domésticos, diseñados para ayudar en tareas domésticas (limpieza, hacer camas, ayuda en cocina, etc) podrían estar disponibles hacia 1984. Evidentemente esto no ha sucedido.
En Europa se prevé que en 2010 la población de edad avanzada se incrementará en un 20% con respecto a la de 1995. El diseño de dispositivos y en especial de robots para ayuda a personas discapacitadas o de edad avanzada se inició de forma efectiva a finales del siglo pasado. Diversos programas de investigación europeos impulsaron esta investigación, y se desarrollaron, entre otros dispositivos, prototipos de nuevas sillas de ruedas para ayuda a la movilidad de discapacitados.
Es en esta línea de trabajo en la que se enmarca el proyecto “Desarrollo de una silla de ruedas motorizada con capacidad de conducción supervisada y navegación autónoma”, que actualmente está desarrollando el Grupo de Robótica, Percepción y Tiempo Real del Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas de la Universidad de Zaragoza. El objetivo fundamental es el desarrollar una silla de ruedas con elevadas capacidades de autonomía en los movimientos y en la detección de posibles obstáculos, para hacer más segura y cómoda la conducción de estos vehículos.
Las capacidades que tendrá la silla son:
- Conducción asistida, mediante la cual el usuario podrá conducir la silla utilizando un joystick convencional, pero en la que el computador de a bordo controlará el movimiento para que resulte más fácil el desplazamiento por un pasillo o el cruce de puertas sin colisionar. Esto será verdaderamente útil cuando el usuario sea una persona con disminución elevada de la capacidad motora.
- Localización continua permanente de la silla, y por tanto de la persona que la conduce. De esta forma la persona puede estar continuamente localizada en cualquier lugar del edificio en que se encuentre.
- Reconocimiento de la zona en la que está localizada la silla en todo momento, para dotar al sistema de la capacidad de decidir de manera automática el camino a seguir para desplazarse entre las diferentes estancias del edificio.
- Navegación autónoma en un entorno conocido (domicilio, trabajo), con la posibilidad de desplazarse con una mínima intervención del usuario entre diferentes dependencias.
- Supervisión y vigilancia remota, mediante un computador externo en la propia vivienda o a través de internet, desde otras dependencias, lo que permitirá tener localizados a numerosas personas simultáneamente en grandes dependencias (por ejemplo, residencias).
En la figura 1 se muestra el prototipo de la silla de ruedas desarrollada. Básicamente se han incorporado un computador y diversos elementos sensores a bordo de una silla motorizada convencional: sistema de visión, sistema de medida de distancias, y sistema de medida del desplazamiento y velocidad de la silla. La figura 2 representa una trayectoria realizada por la silla navegando de forma autónoma en un entorno denso y complejo, evitando los obstáculos.
Figura 1
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Figura 2
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La siguiente figura representa de forma esquemática el sistema sensorial y de control de la silla.
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El sistema sensorial procesa la información de visión y del sensor de distancia para reconocer y localizar características del entorno y los obstáculos. El sistema de control del PC embarcado utiliza esta información y la obtenida desde los propios sensores de velocidad de la silla para corregir los movimientos ordenados desde el joystick o la interfaz. Esta información puede ser transmitida a otro ordenador remoto para vigilancia o supervisión.
Con objeto de ampliar las capacidades de la silla, en un futuro se pueden incorporar otras interfaces de usuario más adaptadas a discapacidades concretas, como por ejemplo sistemas de reconocimiento de voz y dispositivos mecánicos para comunicar las órdenes de movimiento.
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