Inspirados en el DAWN Avatar Robot Cafe de Tokio, donde personas con discapacidad motriz severa operan robots de manera remota para atender clientes, investigadores del Tecnológico de Monterrey desarrollan una plataforma de teleoperación robótica para que este mismo modelo pueda aplicarse en la industria manufacturera.
El proyecto Modelos formales y robustos colaborativos para la inclusión de personas con discapacidad motora en la manufactura se apoya también con realidad virtual, gemelos digitales, cámaras de profundidad y visión por computadora, explica Carlos Renato Vázquez, profesor investigador del Departamento de Mecatrónica de la Escuela de Ingeniería y Ciencias (EIC) en el campus Guadalajara.
“Todo el mundo dice que la inteligencia artificial y la robótica van a quitar trabajos. Aquí es lo opuesto: aquí la tecnología ayuda a las personas a tener un trabajo y una mejor vida”, dice Vázquez, quien lidera esta iniciativa.
Empleo remunerado para personas con discapacidad motriz severa
El investigador dice que esta plataforma, además del aspecto económico, busca atender el problema del aislamiento social y de empleo para personas con discapacidad motriz severa.
“Para muchas personas con discapacidad motriz es muy difícil tener un trabajo remunerado, pero también es muy valioso que puedan platicar con otras personas y dejen de estar aisladas”, afirma.
El proyecto también responde a una necesidad de la industria manufacturera, donde algunas operaciones especializadas son difíciles de cubrir. La teleoperación permitiría incorporar a personas con discapacidad motriz capacitadas para realizar esas tareas a distancia.
Este tipo de soluciones también podrían cobrar mayor relevancia en el futuro, debido al envejecimiento de la población mundial. Es decir, aumentará la necesidad de tecnologías asistivas que ayuden a las personas a continuar trabajando.
Controlando objetos reales desde la virtualidad
El proyecto se diseñó con base en dos modelos de operación. El primero consiste en que una persona controle desde su casa un robot industrial ubicado dentro de una fábrica. Mientras que el segundo busca que el trabajador acuda a la planta, donde, con asistencia robótica, podría llevar a cabo las tareas que no puede realizar por sí mismo.
Las pruebas piloto consistieron en que usuarios con gafas de realidad virtual manipulaban una réplica digital de las pinzas de un robot industrial y movían un cubo detectado por las cámaras de profundidad. Cuando el operador movía el modelo digital y presionaba un botón, el robot físico replicaba el movimiento para tomar la pieza.
“La idea es que la persona, controlando los objetos virtuales, pueda teleoperar el robot para manipular los objetos reales”, explica.
Vázquez agrega que el proyecto se enfoca en operaciones industriales que aún no se pueden automatizar en la industria, como conectar o ensamblar piezas con mangueras, cables o elementos flexibles. Se tratan de tareas complicadas, incluso para robots autónomos avanzados, ya que requieren anticipar deformaciones y ajuste de movimientos en tiempo real.
“Aquí en Guadalajara tenemos contacto con empresas que ensamblan muchos productos a gran escala y para este tipo de ensambles con piezas flexibles, el robot solo no lo puede hacer, pero si una persona lo está guiando sobre cómo tomar la pieza y cómo insertarla, eso sí lo va a poder hacer”.
Otro de los puntos clave de este proyecto es trabajar con equipo y tecnologías ya disponibles en el mercado, como robots industriales existentes, visores VR y cámaras comerciales. De esa manera, el equipo busca facilitar la adopción del modelo en la industria.
Asimismo, al utilizar equipos comerciales, la tecnología no se ve limitada a prototipos costosos desarrollados en un laboratorio o complicados de implementar.
“Nosotros tratamos de hacer un balance. El foco son las personas con discapacidad; tiene que servirles. Pero este robot y las gafas no los va a pagar la persona, los va a pagar la empresa”, dice. “Y para que la empresa lo pague, le tiene que salir rédito, es decir, tenemos que pensar que esta tecnología realmente tenga oportunidad de ser comprada, utilizada y explotada por la compañía. Porque si hace las cuentas y no le salen, esto no va a llegar a ningún lado”.
No solo automatizar procesos, también ampliar oportunidades
El proyecto, financiado por la convocatoria de Ciencia Básica y de Frontera de la Secretaría de Ciencia, Humanidades, Tecnología e Innovación (SECIHTI), contempla el desarrollo de metodologías y tecnologías replicables para la industria manufacturera mexicana.
Actualmente se encuentra en la etapa de integración de la tecnología, donde se han logrado avances importantes. “El primer aspecto, que es el más vistoso, es juntar todas las tecnologías y hacer que el sistema funcione; ahí vamos ya en un 50 por ciento”, señala.
En las siguientes etapas el equipo validará la plataforma con personas que tengan distintos grados de discapacidad motriz sobre la interacción con el sistema y hacer los ajustes necesarios. Eso implica el diseño de protocolos de investigación y obtener la aprobación de un comité de ética.
El investigador estima que esta fase podría extenderse hasta un año y medio debido a la complejidad de las pruebas con participantes.
“Las características técnicas, instructivos y metodologías, todo será público. Si una empresa quiere hacer estaciones de trabajo, le vamos a explicar de principio a fin: compra estas tecnologías, instala el software que desarrollamos, realiza estas pruebas y mediciones con las personas y con el robot, y con eso podrá implementar la plataforma por su cuenta.”
Conforme el proyecto vaya escalando, el equipo buscará que las metodologías desarrolladas puedan ser adoptadas con la expectativa de que la robótica no solo automatice procesos, sino que también amplíe las oportunidades laborales para personas con discapacidad motriz.
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