“En el futuro crearemos robots a nuestra imagen y semejanza, porque nos gusta hacer réplicas de nosotros mismos. Y porque hemos visto que el cuerpo humano sobrevive en su entorno de forma satisfactoria. Y tomamos de referencia a los seres vivos y, en concreto a los seres humanos. La robótica futura va en esa línea, y como nuestros músculos son blandos, aunque tenemos partes rígidas, los robots del futuro tenderán a ser blandos también. Hasta ahora todos son rígidos, pero la tendencia es incorporar cada vez más elementos más blandos”.
Lo asegura Concha Monje (Badajoz, 1977), investigadora del Robotics Lab de la Universidad Carlos III de Madrid. Esta ingeniera industrial es una de las responsables del desarrollo TEO, un robot humanoide que camina y manipula objetos. Acaba de ser elegida como una de los 13 componentes de la Selección Española de la Ciencia 2017, una iniciativa puesta en marcha por el CSIC y la revista Quo.
En esta selección, la paridad está aún lejos de alcanzarse. Este año “la Roja” de la ciencia está compuesta solo por tres mujeres frente a diez hombres. Sus integrantes trabajan en campos tan diversos como las tecnologías cuánticas, la robótica, la paleogenética, la microanatomía, la protección del medioambiente, la astrofísica, la inteligencia artificial, la biología molecular, la biotecnología, la lucha contra el Sida, la biología marina o la arqueología botánica.
“Para mí fue una sorpresa la elección como integrante de la selección ciencia, porque desconocía que los de Quo estuvieran impulsando estas distinciones que avala el CSIC”, explica Concha Monje Y cree que una de las razones de su elección se debe a que hace mucha labor de divulgación del proyecto. “Generalmente los científicos trabajamos y publicamos de cara a otros investigadores, o revistas del sector, pero no hacia afuera. También es importante la comunicación hacia fuera, ir a la radio, a la televisión, asistir a foros, a charlas, para que el trabajo llega a la sociedad, para que sepa qué hacen los científicos”.
Apuesta porque los científicos escuchen a la sociedad, “para sacar adelante los retos sociales que demanda, y así poder avanzar, y por otro, lado para que se conozca que el trabajo de los científicos beneficia a la sociedad, son dos aspectos conectados”.
La línea fundamental de investigación del Laboratorio de Concha Monje es el control de sistemas. “Hice la tesis sobre estrategias de control y las apliqué a sistemas muy diversos. La ventaja de mi tesis es que desarrolla algoritmos [ecuaciones] de control aplicables a muchas plataformas, desde robóticas a otros sistemas físicos o mecánicos, incluso químicos. Cualquier sistema que sea susceptible de ser controlado puede beneficiarse de ellas”.
Explica este concepto un poco más: “Intento controlar variables de esos sistemas y los mantengo dentro de unos valores. Por ejemplo, en un robot manipulador, como TEO, para que el brazo vaya de una a otra posición en un tiempo ajustado. Y así a muchas variables en cualquier proceso, ya sea robótico, mecánico, o cualquier otro”
Y para ilustrar la importancia de las ecuaciones que ha desarrollado pone un ejemplo cotidiano: “Esto tiene muchas aplicaciones, como el suministro de agua en las ciudades, para garantizar una presión determinada y que el agua llegue a todos los puntos. Esto dependen de la altura del agua en el tanque. Hay que controlar que el agua no baje de una altura. Con este algoritmo, que es una ecuación matemática, se controla que el agua no baje de ese punto crítico”.
Todo esto es lo que hace funcionar a TEO. Un robot humanoide, que recibió ese nombre después de una tormenta de ideas. “Propuse TEO porque en todos los idiomas se entiende, y luego le busqué las siglas, los ingenieros somos muy dados a esto. Task Enviroment Operator, un operador en entorno de tareas”, aclara.
Teo es capaz de moverse y desarrolla tareas de manipulación. “También incorpora visión. Esto le permite resolver muy diversas tareas. Ahora estamos desarrollando habilidades como camarero o robot planchador. No es algo trivial, ni trata de reemplazar a nadie. Estas tareas que entrañan retos de investigación, porque son destrezas muy importantes. El camarero, tiene que hacer continuamente equilibrios. Esto implica la visión, para ver si se cae lo que lleva y la sensación, para restaurar el equilibrio. El robot TEO tiene sensores de fuerza que permiten detectar el peso y cómo se distribuya en la bandeja. Con eso y su visión estima si hay desequilibrio en las copas y los corrige, para evitar que se caigan”, explica Concha.
Teo se activa verbalmente, mediante órdenes sencillas que puede reconocer, “Es una comunicación bastante fluida, que tiene que contener unas palabras clave que el robot entienda”, aclara Monje.
Visto así, películas como el hombre bicentenario, en las que los robots tienen sentimientos y se hacen humanos, parecen bastante lejanas. Sin embargo, se van dando pasos en esa dirección. En robótica social, que se desarrollan otro laboratorio contiguo al de Concha, un robot con forma de tortuga, Maggie, “habla contigo y su desarrollo del lenguaje es mucho más avanzado. Esto se podría migrar a Teo, que ahora no se concentra tanto en intención de social. Son proyectos complementarios que se podrían integrar”.
Concha tiene claro que en robótica “llegaremos muy lejos. Estoy bastante convencida de que tendrán una inteligencia artificial muy comparable a la humana. La IA avanza a pasos de gigante. Un ejemplo, cuando respondes un correo electrónico algunos teléfonos te dan tres opciones de respuesta que se adaptan muy bien al contenido del mensaje. Por ejemplo, genial, bien, muy bien. Se extrae la esencia de mensaje y sintetiza tres posibles respuestas a eso que nos facilitan la contestación. Todo esto llevado a una máquina con procesamiento es verbal, permite que pueda seguir bien una conversación. Hablas con el robot y te responde en línea con el contexto de la conversación”.
Y en todo esto la mecánica cuántica tendrá un papel importante, “va a permitir resolver algoritmos de manera diferente y más avanzada que la computación clásica, que tarda mucho o no los resuelve. Se resolver problemas de razonamiento, que puede ser muy beneficioso. El gran problema de computar es la dificultad de hacer los cálculos. La mecánica cuántica permite salvar ese salto de resolución de algoritmos”
No es extraño que las empresas estén muy interesadas por este campo de la robótica. Y la Universidad Carlos III, proporciona un entorno adecuado. “La Carlos III es un recinto de empresas de investigación y desarrollo. La universidad ha apostado muy fuerte por ello: vende tecnología al mercado, no se queda todo en el laboratorio, sale hacia fuera.
mi aportación es la robótica blanda, que intenta desarrollar extremidades robóticas blandas. Más parecidas a las de los humanos”.
Gracias a esta línea de investigación, muy valorada y dotada con ayudas en Europa, en el futuro habrá posibilidad de sustituir miembros dañados por otros artificiales blandos, parecidos a los nuestros. O hacer bypass que permitan salvar una lesión medular mediante un tejido capaz de transmitir la orden del cerebro por debajo de la lesión, para que los músculos puedan seguir funcionando.
“Esto será una ventaja, los músculos artificiales son blandos también. Esto tiene muchas ventajas. Es uno de los retos más ambiciosos por los que apuesta Europa: la robótica blanda”. Nosotros nos estamos preparando, junto con otros laboratorios europeos, para lograr una de estas ayudas. En la convocatoria anterior quedamos en tercera posición”, señala Concha Monje. Mucha suerte!
