Para millones de estadounidenses con movilidad limitada, tareas cotidianas como preparar una pizza representan un desafío mucho mayor que elegir los ingredientes. Recientemente, investigadores de la Universidad de Virginia Tech trajeron buenas noticias: han desarrollado un brazo mecánico equipado con un nuevo grip de asistencia que puede ayudar a personas con discapacidades a completar tareas complejas diarias, incluyendo la preparación de pizzas. Los resultados de la investigación se publicaron en la revista Soft Robotics, con el objetivo de mejorar la independencia de las personas con movilidad limitada.
El profesor adjunto de ingeniería mecánica Dylan Losey y Michael Bartlett lideraron este desarrollo, dedicados a crear nuevas herramientas que imiten los movimientos de los usuarios humanos. Losey dijo: "Si queremos proporcionar robots de asistencia a las personas, deben alinearse con la forma en que los humanos realizan tareas, haciendo que los movimientos del robot sean una extensión natural de los movimientos humanos, y el sistema debe ser amigable e intuitivo para el usuario".
Con el apoyo de más de 600.000 dólares en fondos, y la asistencia de estudiantes de posgrado como Maya Keely y Yeunhee Kim, el equipo inventó con éxito un nuevo grip. Este grip es altamente capaz, pudiendo agarrar y mover objetos de tamaños variados, desde un grano de arena hasta una jarra grande de agua, y los ingredientes de pizza no son un problema.
La tecnología robótica tiene un gran potencial para ayudar a las personas con discapacidades a completar tareas diarias y mejorar su independencia, pero dominar tareas diversas no es fácil, especialmente en la preparación de cenas. Los alimentos varían en tipos, con diferencias en tamaño, forma y textura; incluso si un robot puede abrir un frasco de salsa, puede tener dificultades para esparcir queso rallado.
En la investigación reciente, el equipo programó al robot para recibir comandos a través de un joystick similar a un videojuego, y utilizó inteligencia artificial para interpretar los comandos y entender las intenciones humanas, completando el resto de la tarea. El equipo comenzó con un intento divertido de preparar un sundae de helado, pero el primer intento no fue exitoso. Losey explicó que los métodos tradicionales de agarre robótico no funcionan bien para pellizcar objetos pequeños como chispas de azúcar o malvaviscos, y parte del problema radica en el material del grip del robot. Los grippers de materiales puramente suaves tienen dificultades para agarrar objetos irregulares o pesados, mientras que los de materiales duros no pueden agarrar objetos pequeños o en grupos.
Para resolver esto, el equipo de Losey y Bartlett combinó robots rígidos con grippers flexibles, utilizando los resultados de investigación de Bartlett en materiales suaves y adhesivos únicos para desarrollar la tecnología de "adhesivo conmutable". Bartlett dijo que este adhesivo puede adherirse firmemente a los objetos y liberarse en cualquier momento. El equipo diseñó puntas de dedos suaves en forma de burbujas para la mano mecánica: al contacto con un objeto, libera el aire para formar adhesión, y al inyectar aire, libera la adhesión. Con el adhesivo conmutable, el robot preparó exitosamente un sundae de helado con chispas de azúcar.
La pizza se convirtió en el siguiente objetivo de desafío para el equipo. Bartlett dijo que hacer que un brazo mecánico colabore con humanos para preparar una pizza es una prueba para todos los aspectos del sistema. Las bases de pizza y el queso varían en tamaño, la salsa y los ingredientes difieren en textura, y cada persona tiene preferencias personalizadas para los toppings de pizza, lo que requiere coordinación entre humanos y robots, con el robot utilizando el conocimiento aprendido para hacer la pizza deseada por el operador. Finalmente, bajo la dirección humana, la mano del robot levantó un plato de pizza de metal duro, extendió la masa suave de pizza, esparció salsa, salchicha italiana picante, pimientos, aceitunas y queso, y las puntas adhesivas ayudaron a completar exitosamente la preparación de la pizza.
Este logro culinario resalta el objetivo central financiado por la Fundación Nacional de Ciencias de EE.UU.: avanzar fundamentalmente en la tecnología robótica para que las personas con discapacidades puedan realizar una gama más amplia de tareas. Losey dijo que, a largo plazo, el equipo espera crear robots capaces de recoger cualquier objeto, independientemente de si es suave o duro, grande o pequeño, o de qué material esté hecho. Si un robot puede ayudar a completar tareas diarias como preparar el almuerzo o un sundae de helado, mejorará enormemente la vida de las personas con discapacidades.
