El día de su nacimiento hace tan sólo siete años Manfred se convirtió en un robot pionero en España. El proyecto de creación comenzó en 2001 y durante los dos primeros años los investigadores se dedicaron a la construcción mecánica, especialmente su brazo. A pesar de no tener la capacidad de hablar, no es difícil leerle los pensamientos; “en su día fui pionero, tuve el primer brazo mecánico construido en fibra de carbono en España”, explica el propio Manfred.
Según el director del proyecto, Luis Moreno, “los manipuladores de tipo industrial pesaban mucho y lo que nos interesaba era hacer un brazo más ligero de lo normal”. Una vez finalizado su diseño y construcción, “desde 2003 hemos trabajado en diferentes ámbitos, más ligados a los aspectos más inteligentes del robot, como el aprendizaje del entorno y la localización” comenta.
Manfred es un robot de 1.70 m de altura y alrededor de 120 kg de peso, aunque en su versión anterior era más grande y pesado. Según el propio Manfred, “me he puesto a dieta y he adelgazado, en realidad es como si me hubieran metido en la lavadora; he encogido”. Y es que a pesar de poseer un brazo relativamente ligero, apenas 18 kg, el resto del robot está compuesto por baterías, motores, etc. que incrementan mucho su peso final. Como explica Luís Moreno, profesor de la UC3M, “nosotros hicimos el diseño y contratamos una empresa que se encargó de mecanizar las piezas y hacer la integración del robot en sí mismo”. El propio robot lo ratifica: “soy 100% español”.
“Fui concebido para manipular objetos, agarrar cosas y poder moverme por entornos interiores”, comenta Manfred, “de ahí el nombre con el que me bautizaron: Manipulator Friendly Robot, Manfred”. Para el director del proyecto la elección de su nombre no fue casual, “también es un nombre parecido a mayordomo, de modo que coincide un poco con el objetivo con que fue construido”.
Aprendizaje continuo
El “manipulador móvil”, como lo llaman los investigadores de la UC3M, es capaz de desplazarse de manera segura por entornos interiores, así como percibir y reconocer objetos gracias a la información proporcionada por un láser integrado. Como explica el propio robot, “no tengo visión, sin embargo puedo “ver” gracias a un láser con el que consigo calcular las distancias a los distintos objetos que hay a mi alrededor. Además, antes, cuando veía un objeto que me cerraba el paso me quedaba bloqueado. Ahora, gracias al trabajo de los investigadores, soy capaz de replanificar el camino por el que me moveré gracias a una técnica que integra en un único paso el comienzo y el final del trayecto”.
Otro ámbito en que están trabajando los expertos en robótica de la Universidad es el aprendizaje del robot mediante “métodos evolutivos”. Según explica el profesor Moreno, del departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática, “suponiendo que el robot no sabe nada, se trata no solamente de que sepa donde está, sino de aprenderse el entorno que hay alrededor, de modo que trabaja con un gran número de soluciones y va eligiendo las mejores”.
“Aprendo poco a poco”, afirma Manfred, “por ejemplo, el simple hecho de abrir una puerta implica percepción, para saber donde estoy, además de localización, tengo que saber donde estoy en relación con la puerta, y reconocimiento del objeto concreto que tengo que agarrar”. “La idea es que se le puedan enseñar pequeñas actividades por repetición de movimientos muy básicos, como pulsar un interruptor”, confirma Moreno.
Investigar, investigar e investigar
En realidad, Manfred es una plataforma de investigación , cuyo objetivo es desarrollar tecnología. “Nosotros no hacemos desarrollo del producto de cara a un fin industrial, estamos dedicados a la investigación”, puntualiza Moreno. En total alrededor del robot trabajan de manera continua ocho personas, siete pertenecientes a la Universidad Carlos III de Madrid y un colaborador de otro centro.
El coste de los proyectos de investigación que se desarrollan en esta plataforma han sido subvencionados íntegramente con proyectos nacionales de investigación. Según Luís Moreno, “la última actualización del robot que hemos hecho recientemente ha rondado los 25.000 euros, lo que incluía sólo el rediseño del cableado, el rediseño mecánico y el computador. No incluía ni la electrónica, ni el brazo ni los motores”. “Valgo un montón, alrededor de 110.000 euros”, Afirma Manfred, aunque “el costo más grande son las horas invertidas por los investigadores en el robot”, puntualiza el director del proyecto.
El futuro en sus manos
“En el futuro tendré una mano en vez de una pinza”, afirma Manfred, “aunque todavía tengo que mejorar muchos aspectos relativos a la percepción de objetos”; y es que el trabajo no es sencillo. Según el director del proyecto, Luís Moreno, “es muy fácil enseñar al robot a hacer cosas pequeñas, pero es muy difícil aunarlas con robustez. Nosotros optamos por hacer algoritmos más complejos que simplifiquen la arquitectura del software del robot. “Es un enfoque distinto al de otros robots”, sentencia.
Antes de llegar a tener una mano manipuladora los investigadores tienen un largo trabajo de perfeccionamiento. “La parte sensorial más avanzada es la del manejo de la información láser, tanto en 2D como en 3D, aunque en este segundo caso es más complicado por la gran cantidad de datos que proporciona. La ventaja del láser tridimensional es que permite localizarte mejor en el ambiente y localizar mejor los objetos que te rodean”, explica el director del proyecto.
“En el futuro confluirán todos, de modo que se creará un humanoide con unos brazos capaces de manipular, con capacidad de desplazamiento y con capacidades sociales”, predice Luís Moreno.
Todavía queda un largo camino por recorrer, pero lo que está claro es que la robótica tiene futuro, y parte de ese futuro pasa por la Universidad Carlos III de Madrid.
El pájaro robótico PigeonBot II, probado con éxito en un túnel de viento y de manera autónoma al aire libre, logra volar de manera similar a estas aves, sin aleta vertical. Sus aplicaciones abren el camino para diseñar aviones más eficientes en combustible.
La Fundación BBVA ha galardonado al informático japonés, de la Universidad Carnegie Mellon (EE UU), por crear los algoritmos que permiten a las máquinas comprender las imágenes y procesar los movimientos. Sus técnicas están presentes en los coches autónomos, los drones y todos los robots con capacidad de visión, como los que se usan en cirugía.
