10/03/2017
Diseñan un apartamento inteligente
El laboratorio de Visión Artificial y Robótica (RoboLab) de la Universidad de Extremadura, coordinado por el investigador Pablo Bustos, está trabajando en el diseño de un apartamento inteligente. Se trata de un proyecto del Programa Estatal de Investigación, Desarrollo e Innovación a los Retos de la Sociedad del MINECO, Fusión de las habilidades de navegación y manipulación para robots sociales en smart homes, que busca mejorar la autonomía de personas mayores, o con ciertas dependencias, para permitirles llevar una vida independiente más tiempo en sus hogares.
Por ahora el prototipo, compuesto por un espacio amueblado y un robot, se encuentra instalado en los laboratorios de la Escuela Politécnica de Cáceres. Con él, el grupo de investigadores del equipo de Bustos está creando nuevas formas de interacción robot-humano en las que intervienen la transferencia de objetos entre ambos o entre lugares del apartamento, el reconocimiento de órdenes o las respuestas con voz sintética.
“La idea es que una persona mayor con movilidad limitada, por ejemplo, pueda contar con un robot en su vivienda, y que este sea capaz de reconocer e interpretar ciertas órdenes como traer un vaso de agua o acercar las gafas, acompañarme a la cocina, llamar a mi nieto, recoger la mesa o abrir la puerta”, ha detallado el coordinador de Robolab.
Ahora bien, en este proyecto no solo está inmerso RoboLab. Junto a ellos trabajan otras cuatro universidades que tienen instalados el mismo tipo de apartamento en sus centros. Este proyecto coordinado lleva por nombre Lifelong Technologies for Social Robots in Smart Homes. En este sentido, la aportación de la institución docente extremeña, según ha señalado Pablo Bustos, es la experiencia de más de una década diseñando diferentes tipos de robots, su hardware, software y más recientemente, la arquitectura cognitiva CORTEX que todos ellos comparten.
“En nuestro laboratorio hemos construido los robots que usan estas universidades, lo que nos ha permitido desde el principio adaptarlo a cada necesidad sin tener que acudir a la compra de un prototipo. Además, la utilización del software RoboComp nos permite aprovechar el trabajo de programación de 17 años, construyendo y mejorando capacidades esenciales como el reconocimiento de objetos, la capacidad de dialogar, la manipulación, el reconocimiento de personas o la planificación de tareas, y que toda esa base de código, que al final acaba siendo enorme, sea más manejable”, ha indicado Bustos.
Esta iniciativa investigadora pretende ser, además, una fórmula a partir de la cual hallar importantes soluciones tecnológicas, sobre todo, teniendo en cuenta que el incremento en la esperanza de vida y la baja tasa de natalidad están provocando ya un envejecimiento acelerado de la población. La creación de recursos tecnológicos para cuidar de estas personas mayores es ahora mismo una prioridad en los países desarrollados como EEUU, Japón o Europa.
“Este tipo de robots pueden llegar a ayudar en muchas tareas domésticas, mejorando nuestra calidad de vida y proporcionándonos más tiempo libre y de mayor calidad. Para alcanzarlo, uno los aspectos más importantes de la disciplina de la Inteligencia Artificial es la Planificación Automática de Tareas. Los robots son capaces de usar una representación explícita del conocimiento del tipo “si la taza se cae, se rompe” en la resolución de los problemas que el humano les asigna. Se dice que tienen un componente cognitivo”. Actualmente, el mayor reto es construir arquitecturas de control cognitivas que permitan al robot percibir su entorno, percibirse asimismo y razonar con el conocimiento disponible para elaborar planes que resuelvan las tareas asignadas. En la percepción de este entorno por parte del robot entra de manera muy especial la percepción de los humanos y, lo que es más difícil, incluir un modelo del humano en el proceso de búsqueda de un plan.
Otras líneas de investigación
Más allá de esta innovación, en los laboratorios de robótica de la UEx, ubicados en la Escuela Politécnica de Cáceres, se encuentran también el oso "Ursus" y la tortuga "Dulce", dos robots con los que el grupo Robolab trabajó en la aplicación de la robótica social a dos campos: la rehabilitación física de niños con déficit de movimiento en las extremidades superiores, y el diseño de nuevos métodos de enseñanza para niños en colegios de educación primaria.
En estos momentos siguen trabajando para acercar la programación de ordenadores a los colegios. “Tenemos una línea de robótica educativa, que estamos poniendo en marcha en colaboración con la Facultad de Formación. A partir de las ideas iniciales del robot “Dulce” hemos diseñado unos robots bastante más pequeños y baratos, que se podrán adquirir por los colegios y que los escolares van a poder utilizar para aprender a programar en el lenguaje Python”.
Su transferencia de conocimiento llega también al ámbito de la agrotecnología. Junto al Instituto de Investigación de la UEx, INDEHESA, de reciente creación y dirigido por el profesor Francisco Pulido, están colaborando en la mejora tecnológica de los diversos procesos productivos que se dan en la dehesa. En esta línea, el proyecto que comienza en 2017, durará cuatro años y está financiado por el CYTED, va a poner en marcha la Red Iberoamericana para la mejora tecnológica de los sistemas silvo-pastorales, en la que participan 10 países y se coordina desde RoboLab.
La transferencia de tecnologías a las empresas es una inquietud constante por parte de los miembros de RoboLab. Recientemente se ha firmado un proyecto CDTI en el que colabora con la empresa Capilla SL de Don Benito para la mejora de sus niveladoras láser. Hay también proyectos en espera de resolución en ámbitos como el diseño de robots para mejorar la seguridad en la señalización de obras, la robótica educativa, la oftalmología, la lingüística o la inmótica.
Como proyecto institucional, RoboLab ha participado activamente en la concepción y puesta en marcha del proyecto SmartPoliTech por el que está transformando la Escuela Politécnica de Cáceres en un laboratorio vivo de tecnologías SmartX. Ya hay colocados cientos de sensores y un soporte de almacenamiento y visualización de múltiples variables ambientales, consumo de electricidad, gas, agua, CO2,, humedad, etc. El proyecto está sirviendo como escaparate tecnológico para la captura de recursos de investigación, además de lograr mejorar la concienciación energética de los usuarios de la Escuela.
RoboComp
RoboComp es un software de robótica de código abierto que proporciona las herramientas para crear y modificar los componentes de software que se comunican a través de interfaces públicas. De esta forma se pueden crear programas que hagan que los robots sean más inteligentes. RoboCom fue creado por el Grupo de Investigación de la Escuela Politécnica de la UEx, RoboLab, en colaboración con el grupo ISIS de la Universidad de Málaga. Fue seleccionado para participar en el prestigioso programa de becas Google Summer of Code los años 2014 y 2016, dotándolo con 4 y 6 becas respectivamente. Este año esperan participar de nuevo.
Por ahora el prototipo, compuesto por un espacio amueblado y un robot, se encuentra instalado en los laboratorios de la Escuela Politécnica de Cáceres. Con él, el grupo de investigadores del equipo de Bustos está creando nuevas formas de interacción robot-humano en las que intervienen la transferencia de objetos entre ambos o entre lugares del apartamento, el reconocimiento de órdenes o las respuestas con voz sintética.
“La idea es que una persona mayor con movilidad limitada, por ejemplo, pueda contar con un robot en su vivienda, y que este sea capaz de reconocer e interpretar ciertas órdenes como traer un vaso de agua o acercar las gafas, acompañarme a la cocina, llamar a mi nieto, recoger la mesa o abrir la puerta”, ha detallado el coordinador de Robolab.
Ahora bien, en este proyecto no solo está inmerso RoboLab. Junto a ellos trabajan otras cuatro universidades que tienen instalados el mismo tipo de apartamento en sus centros. Este proyecto coordinado lleva por nombre Lifelong Technologies for Social Robots in Smart Homes. En este sentido, la aportación de la institución docente extremeña, según ha señalado Pablo Bustos, es la experiencia de más de una década diseñando diferentes tipos de robots, su hardware, software y más recientemente, la arquitectura cognitiva CORTEX que todos ellos comparten.
“En nuestro laboratorio hemos construido los robots que usan estas universidades, lo que nos ha permitido desde el principio adaptarlo a cada necesidad sin tener que acudir a la compra de un prototipo. Además, la utilización del software RoboComp nos permite aprovechar el trabajo de programación de 17 años, construyendo y mejorando capacidades esenciales como el reconocimiento de objetos, la capacidad de dialogar, la manipulación, el reconocimiento de personas o la planificación de tareas, y que toda esa base de código, que al final acaba siendo enorme, sea más manejable”, ha indicado Bustos.
Esta iniciativa investigadora pretende ser, además, una fórmula a partir de la cual hallar importantes soluciones tecnológicas, sobre todo, teniendo en cuenta que el incremento en la esperanza de vida y la baja tasa de natalidad están provocando ya un envejecimiento acelerado de la población. La creación de recursos tecnológicos para cuidar de estas personas mayores es ahora mismo una prioridad en los países desarrollados como EEUU, Japón o Europa.
“Este tipo de robots pueden llegar a ayudar en muchas tareas domésticas, mejorando nuestra calidad de vida y proporcionándonos más tiempo libre y de mayor calidad. Para alcanzarlo, uno los aspectos más importantes de la disciplina de la Inteligencia Artificial es la Planificación Automática de Tareas. Los robots son capaces de usar una representación explícita del conocimiento del tipo “si la taza se cae, se rompe” en la resolución de los problemas que el humano les asigna. Se dice que tienen un componente cognitivo”. Actualmente, el mayor reto es construir arquitecturas de control cognitivas que permitan al robot percibir su entorno, percibirse asimismo y razonar con el conocimiento disponible para elaborar planes que resuelvan las tareas asignadas. En la percepción de este entorno por parte del robot entra de manera muy especial la percepción de los humanos y, lo que es más difícil, incluir un modelo del humano en el proceso de búsqueda de un plan.
Otras líneas de investigación
Más allá de esta innovación, en los laboratorios de robótica de la UEx, ubicados en la Escuela Politécnica de Cáceres, se encuentran también el oso "Ursus" y la tortuga "Dulce", dos robots con los que el grupo Robolab trabajó en la aplicación de la robótica social a dos campos: la rehabilitación física de niños con déficit de movimiento en las extremidades superiores, y el diseño de nuevos métodos de enseñanza para niños en colegios de educación primaria.
En estos momentos siguen trabajando para acercar la programación de ordenadores a los colegios. “Tenemos una línea de robótica educativa, que estamos poniendo en marcha en colaboración con la Facultad de Formación. A partir de las ideas iniciales del robot “Dulce” hemos diseñado unos robots bastante más pequeños y baratos, que se podrán adquirir por los colegios y que los escolares van a poder utilizar para aprender a programar en el lenguaje Python”.
Su transferencia de conocimiento llega también al ámbito de la agrotecnología. Junto al Instituto de Investigación de la UEx, INDEHESA, de reciente creación y dirigido por el profesor Francisco Pulido, están colaborando en la mejora tecnológica de los diversos procesos productivos que se dan en la dehesa. En esta línea, el proyecto que comienza en 2017, durará cuatro años y está financiado por el CYTED, va a poner en marcha la Red Iberoamericana para la mejora tecnológica de los sistemas silvo-pastorales, en la que participan 10 países y se coordina desde RoboLab.
La transferencia de tecnologías a las empresas es una inquietud constante por parte de los miembros de RoboLab. Recientemente se ha firmado un proyecto CDTI en el que colabora con la empresa Capilla SL de Don Benito para la mejora de sus niveladoras láser. Hay también proyectos en espera de resolución en ámbitos como el diseño de robots para mejorar la seguridad en la señalización de obras, la robótica educativa, la oftalmología, la lingüística o la inmótica.
Como proyecto institucional, RoboLab ha participado activamente en la concepción y puesta en marcha del proyecto SmartPoliTech por el que está transformando la Escuela Politécnica de Cáceres en un laboratorio vivo de tecnologías SmartX. Ya hay colocados cientos de sensores y un soporte de almacenamiento y visualización de múltiples variables ambientales, consumo de electricidad, gas, agua, CO2,, humedad, etc. El proyecto está sirviendo como escaparate tecnológico para la captura de recursos de investigación, además de lograr mejorar la concienciación energética de los usuarios de la Escuela.
RoboComp
RoboComp es un software de robótica de código abierto que proporciona las herramientas para crear y modificar los componentes de software que se comunican a través de interfaces públicas. De esta forma se pueden crear programas que hagan que los robots sean más inteligentes. RoboCom fue creado por el Grupo de Investigación de la Escuela Politécnica de la UEx, RoboLab, en colaboración con el grupo ISIS de la Universidad de Málaga. Fue seleccionado para participar en el prestigioso programa de becas Google Summer of Code los años 2014 y 2016, dotándolo con 4 y 6 becas respectivamente. Este año esperan participar de nuevo.
