Un brazo escalador para ayudar a las personas discapacitadas

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Un robot escalador portátil de asistencia personal. Fuente: OIC / UC3M.

Hoy por hoy Asibot es, según su definición técnica, un robot escalador portátil de asistencia personal. Según explica Alberto Jardón, uno de los investigadores principales del proyecto, “en un principio nos planteamos la creación de un manipulador ultraligero con capacidad de escalar y desplazarse por las paredes y techos”. Actualmente no sólo puede desplazarse por superficies verticales, sino que además es capaz de realizar tareas previamente programadas.

El problema al que se enfrentaron cuando se inició el proyecto, hace más de seis años, era la manera en que se desplazaría por las paredes de forma segura. Tras plantearse diversas opciones (ventosas de vacío, pinzas abatibles, etc.) decidieron que el mejor sistema de anclaje para el desplazamiento del robot era la creación de ciertos puntos de conexión donde el robot se pudiera anclar y recibir la energía necesaria para llevar a cabo las acciones que se le ordenen, las llamadas “docking stations” o conectores.

Puntos de anclaje por las paredes

Asibot se mueve por las paredes como pez en el agua. Este prototipo no está preparado para hablar, al menos todavía, pero imaginamos lo que diría en ese caso: “Una de mis extremidades siempre está anclada a una ‘docking station’, mientras que la otra extremidad puede alcanzar otra de las estaciones de anclaje de modo que libero la primera de los extremos y me puedo desplazar, como dando saltos de conector en conector”. Los conectores deben estar estratégicamente colocados en las paredes por las que el robot debe desplazarse, lo que requiere un diseño previo de las tareas y ajustarse a las dimensiones de la habitación en la que se instalan los dispositivos.

En realidad, unificar las cualidades de un robot escalador y las de un robot asistencial es innovador en nuestro país. Hasta el momento existían, por un lado máquinas capaces de desplazarse por superficies no horizontales y por otro, máquinas capaces de manipular objetos con seguridad pero, “este mix de características es algo nuevo a nivel mundial”, apunta Alberto Jardón.

De la silla de ruedas a la cocina y de la cocina al baño

Uno de los aspectos más interesantes de Asibot es su portabilidad, ya que puede ser acoplado en diferentes conectores de distintos usuarios e incluso ser anclado a la silla de ruedas de un discapacitado. El transporte del robot tampoco es complicado, pues su peso no supera los 11 kg, por lo que puede ser conectado/ desconectado por el cuidador sin esfuerzo.

El brazo puede levantar y transportar hasta 2 kg en su extremo gracias a la estructura de aluminio ligero y fibra de carbono que aloja toda la tecnología de control de a bordo (cables, electrónica, tarjeta de radio Wifi, etc.) con un alcance de hasta 1,3 metros. Como apuntaría el propio prototipo, “puedo coger cosas inalcanzables para un brazo humano”.
Los cinco grados de libertad le dotan además de una gran capacidad de movimientos, .. Para hacernos una idea, como ilustra el propio Alberto Jardón, “es como si me cortase los brazos por los codos y me los uniese, de modo que tendría dos muñecas y dos antebrazos”. El problema, comenta el investigador, es que “a día de hoy es tecnológicamente posible pero económicamente inviable, a pesar de que para los minusválidos el no tener que depender de otra persona tiene un valor incalculable”.

Al principio el prototipo surgió de una colaboración entre distintas universidades europeas, proyecto que tuvo su presentación mundial el fatídico 11 de marzo de 2004. Como comenta el investigador del Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática de la UC3M, “a nivel mediático fue un fracaso, la noticia estaba en el atentado de Madrid, aunque a nivel técnico dio sus frutos”.

Desde entonces el Robotics Lab se ha encargado de trabajar en Asibot de forma independiente. Tras 2004 los investigadores consiguieron un convenio de colaboración con el Hospital de Paraplégicos de Toledo para probar el prototipo. Según el propio Asibot, “fue una experiencia muy productiva, conseguí mejorar mi comunicación con los minusválidos gracias a la adaptación de distintos interfases,”. Y es que durante los dos años que duró la colaboración con el Hospital de Toledo, “apenas tocamos la mecánica del robot, nos dedicamos a mejorar la interfases con el usuario instalando un reconocimiento de voz o botones en la PDA para realizar tareas específicas”, explica Jardón.

Un futuro muy prometedor

Las posibilidades de desarrollo del robot son más que prometedoras. Los cinco investigadores (doctores, alumnos de master y doctorado) que trabajan en el proyecto pretenden, además de mejorar los sistemas de anclaje y movimiento del nuevo Asibot, convertirlo en más manejable. Para conseguir este ambicioso objetivo, “queremos hacerlo más pequeño, con una apariencia menos mecánica, más amigable y humano”, concreta el director técnico del proyecto.

El perfeccionamiento del sistema de anclaje es básico para la mejora sustancial del aparato. Ahora mismo el robot es “ciego”, la transferencia entre los conectores tiene que ser programada con anterioridad. En la nueva versión se pretende que el robot tenga sensores de esfuerzo en cada uno de los ejes de modo que la operación de inserción en las “docking stations” sea automática.

Del mismo modo, las mejoras de cara a la usabilidad del robot son esenciales, puesto que “Asibot debe ser útil para el usuario”, apunta Jardón. La experiencia adquirida en el Hospital de Toledo ayudó en gran media a los investigadores, que actualmente están tratando de incorporar un sistema de visión en el robot de cara a que el usuario pueda ser asistido para coger el objeto que desea. Como explica el científico, “hemos aprendido a ponernos en la piel de una persona con discapacidad, confieso que antes de empezar el proyecto era un ignorante en estos temas”.

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Oficina de Información Científica de la UC3M