Una broma para los nerds: si quieres sobrevivir en el fin del mundo, iniciado por robots, simplemente cierra la puerta. Los robots han tenido éxito en muchas cosas: precisión, velocidad, consistencia, pero aún no pueden hacer frente a las manijas de las puertas y otras cosas simples. Parte del problema es que tienen que moverse por el mundo creado para personas y para manos humanas. Y la mano es una de las estructuras mecánicas más complejas de la naturaleza.
Sin embargo, pronto los autos, aparentemente, podrán hacer esto. Investigadores de la Universidad de Pisa y el Instituto Italiano de Tecnología han desarrollado un brazo robot sorprendentemente simple y asombrosamente diestro, conocido como SoftHand 2, que funciona con solo dos motores. Compárese con la Mano diestra de las Sombras, hipnóticamente diestra, pero impulsada por 20 motores. SoftHand promete a los robots que pronto se les quitará todo, además, mucho más barato.
Al igual que otros brazos de robot, SoftHand utiliza tendones en forma de cables que aprietan los dedos. Pero están ubicados de una manera completamente diferente. En lugar de un montón de cables estirados a cada dedo, solo hay uno en la mano, que se mueve a lo largo del conjunto de bloques ubicados en cada dedo. Ella tiene un poco menos de agilidad, pero reduce en gran medida el costo y el consumo de energía. Y esto es normal: no existe una única tecnología universal adecuada para todos los manipuladores robóticos. En ciertos casos, los roboristas más sofisticados encontrarán la aplicación, como SoftHand la encontrará.
Para crear la mano, los investigadores primero crearon una versión más simple de SoftHand con un solo motor. "La idea es que cuando enciendes el motor, la longitud del cable se reduce, lo que hace que comprima el agarre", dice Robotenik Cosimo Della Santina, quien ayudó a diseñar el sistema.
Suelte el tendón y los dedos se enderezarán nuevamente en la palma abierta, debido a la elasticidad de las articulaciones. Esto funciona muy bien cuando, por ejemplo, necesitas agarrar la pelota. Pero como los dedos se mueven sincrónicamente, las manipulaciones más sutiles de la mano son inaccesibles.
Agregar un segundo motor aumenta significativamente la destreza de SoftHand 2. Mira la imagen de arriba. Cada extremo del cable, que todavía se enrolla a través de todos los dedos, está conectado a uno de los dos motores ubicados en la muñeca. Si enciende los motores en una dirección, el cable se acorta y obtiene gestos de la fila superior, A, B, C y D, según el mismo principio que con SoftHand.
Pero si enciende los motores en diferentes direcciones, obtendrá algo más complicado: E, F, G y H. En este caso, un motor libera el cable y el otro elige. "Cuando un cable se mueve en muchos bloques, la tensión del cable no permanece constante", dice Della Santina.
Si el cable tira de un motor, la tensión en el extremo más cercano será mayor. Si el otro motor suelta el cable, la tensión en su extremo será menor. Al jugar con la tensión de esta manera, puede trabajar con SoftHand con un número de cables mucho menor que el que se usa habitualmente en los brazos de los robots, y aún así mover los dedos.
Mire la animación de arriba y verá la diferencia que hace el segundo motor. A la izquierda está el único motor, a la derecha, ya hay dos. El primero funciona al máximo, apretando todos los dedos alrededor de la pelota. El segundo puede funcionar con los dedos de forma selectiva, debido a la diferencia en la tensión del cable. El mismo principio se aplica con la captura de billetes.
Dada la presencia de solo dos motores, SoftHand puede usar un conjunto impresionante de maniobras. Puede extender su dedo índice para girar la válvula o deslizar la sábana de la mesa. Incluso puede desenroscar la tapa de la lata. Y todo esto es relativamente barato. Después de todo, cuantos más motores, más caro es.
"Para que los robots aprendan y hagan todo tipo de cosas interesantes, necesitamos sistemas económicos, confiables y sofisticados", dijo el ingeniero de robótica Lerrel Pinto de la Universidad Carnegie Mellon, que diseña brazos robóticos. "Creo que su mano ofrece un gran compromiso", agrega, pero la prueba real será encontrar el uso real de esa mano. “¿Se puede usar para el aprendizaje fuera de línea? ¿Qué tan confiable es, puede soportar miles de capturas? No hay respuestas a estas preguntas ".
SoftHand es un proyecto prometedor, pero los manipuladores robóticos más sofisticados, como Shadow Dexterous Hand, todavía tienen algo que ofrecer. SoftHand puede manejar el comportamiento estereotípico, como desenroscar las tapas de las latas, y Shadow con muchos de sus motores puede adaptarse mejor a tareas complejas.
Y SoftHand hará frente fácilmente al saludo en los puños.