En el campo de la robótica, los dedos son una de las características más codiciadas por los robots, junto con los ojos y el cerebro. Los dedos humanos tienen una cantidad impresionante de destreza y sensores que les permiten manipular objetos complejos sin necesidad de verlos. Por eso, el desarrollo de dedos robóticos con habilidades similares a las humanas puede ser un gran avance para la robótica fuera de las fábricas y los almacenes.
En un estudio reciente publicado en la conferencia de Robotics: Science and Systems 2023, investigadores de la Universidad de Columbia han logrado entrenar dedos robóticos para realizar una manipulación hábil de objetos complejos sin dejarlos caer. Lo más impresionante es que la manipulación se realiza completamente a través del tacto, sin necesidad de visión.
Dedos táctiles
Los dedos robóticos desarrollados por los investigadores de la Universidad de Columbia están equipados con una membrana reflectante flexible debajo de la piel de cada dedo, junto con una matriz de LEDs y fotodiodos. Cada LED se enciende y se apaga durante una fracción de milisegundo, mientras que los fotodiodos registran cómo la luz de cada LED se refleja en la membrana interna del dedo. Cuando el dedo toca algo, el patrón de esa reflexión cambia debido a la flexión de la membrana. Un modelo entrenado puede correlacionar ese patrón de luz con la ubicación y la amplitud de los contactos del dedo.
Manipulación hábil
Los objetos complejos pueden ser difíciles de manipular incluso para los dedos humanos, y mucho más para los dedos robóticos. La investigación de la Universidad de Columbia utilizó el aprendizaje por refuerzo para enseñar a los dedos robóticos a realizar una manipulación hábil de objetos complejos sin dejarlos caer. Este proceso implicó el uso de métodos basados en muestras para encontrar trayectorias entre estados conocidos, y luego se combinó con el aprendizaje por refuerzo para desarrollar una política de control entrenada en todo el espacio de estados.
El futuro de la robótica táctil
El proyecto de la Universidad de Columbia es un gran paso adelante en la robótica táctil. Sin embargo, los investigadores admiten que el uso exclusivo del tacto es una limitación artificial. La adición de la retroalimentación visual podría mejorar aún más la destreza de los dedos robóticos y acercarse a la capacidad de la mano humana.
En última instancia, el objetivo final de la robótica táctil es replicar completamente la capacidad humana de manipular objetos complejos. Si bien la investigación de la Universidad de Columbia ha logrado importantes avances en este campo, todavía hay mucho por hacer antes de que los robots puedan igualar las habilidades humanas. La robótica táctil tiene el potencial de revolucionar la industria, la medicina y muchos otros campos, pero solo si los robots pueden igualar o superar las habilidades humanas.