Un sistema de interfaz que utiliza tecnología de realidad aumentada podría ayudar a las personas con discapacidades motoras profundas a operar un robot humanoide para alimentarse y realizar tareas rutinarias de cuidado personal, como rascarse una picazón y aplicar loción para la piel. La interfaz basada en la web muestra un "ojo de robot"vista "de los alrededores para ayudar a los usuarios a interactuar con el mundo a través de la máquina.
El sistema, descrito el 15 de marzo en la revista PLOS UNO , podría ayudar a que los robots sofisticados sean más útiles para las personas que no tienen experiencia en el manejo de sistemas robóticos complejos. Los participantes del estudio interactuaron con la interfaz del robot utilizando tecnologías estándar de acceso asistido por computadora, como rastreadores de ojos y rastreadores de cabeza que ya estabanusando para controlar sus computadoras personales.
El documento informó sobre dos estudios que muestran cómo tales "sustitutos del cuerpo robótico", que pueden realizar tareas similares a las de los humanos, podrían mejorar la calidad de vida de los usuarios. El trabajo podría proporcionar una base para un desarrollo más rápido y más capazrobots de asistencia.
"Nuestros resultados sugieren que las personas con déficits motores profundos pueden mejorar su calidad de vida utilizando sustitutos robóticos del cuerpo", dijo Phillip Grice, un recién graduado de doctorado del Instituto de Tecnología de Georgia que es el primer autor del artículo ".dado el primer paso para hacer posible que alguien compre un tipo apropiado de robot, lo tenga en su casa y obtenga un beneficio real ".
Grice y el profesor Charlie Kemp del Departamento de Ingeniería Biomédica Wallace H. Coulter de Georgia Tech y Emory University utilizaron un manipulador móvil PR2 fabricado por Willow Garage para los dos estudios. El robot con ruedas tiene 20 grados de libertad, con dos brazos yuna "cabeza", que le permite manipular objetos como botellas de agua, paños, cepillos para el cabello e incluso una máquina de afeitar eléctrica.
"Nuestro objetivo es dar a las personas con un uso limitado de sus propios cuerpos acceso a cuerpos robóticos para que puedan interactuar con el mundo de nuevas maneras", dijo Kemp.
En su primer estudio, Grice y Kemp pusieron a disposición el PR2 a través de Internet para un grupo de 15 participantes con discapacidades motoras graves. Los participantes aprendieron a controlar el robot de forma remota, utilizando su propio equipo de asistencia para operar un cursor del mouse para realizar untarea de cuidado personal. El ochenta por ciento de los participantes pudieron manipular el robot para recoger una botella de agua y llevarla a la boca de un maniquí.
"En comparación con las personas sin discapacidad, las capacidades del robot son limitadas", dijo Grice. "Pero los participantes pudieron realizar tareas de manera efectiva y mostraron una mejora en una evaluación clínica que midió su capacidad para manipular objetos en comparación con lo quehabría podido prescindir del robot "
En el segundo estudio, los investigadores proporcionaron el PR2 y el sistema de interfaz a Henry Evans, un hombre de California que ha estado ayudando a los investigadores de Georgia Tech a estudiar y mejorar los sistemas robóticos de asistencia desde 2011. Evans, que tiene un control muy limitado de su cuerpo, realizó pruebasel robot en su hogar durante siete días y no solo completó tareas, sino que también ideó nuevos usos que combinan la operación de ambos brazos del robot al mismo tiempo, usando un brazo para controlar una toallita y el otro para usar un cepillo.
"El sistema fue muy liberador para mí, ya que me permitió manipular de forma independiente mi entorno por primera vez desde mi accidente cerebrovascular", dijo Evans. "Con respecto a otras personas, me emocionó ver que Phil obtuviera resultados abrumadoramente positivoscuando probó objetivamente el sistema con otras 15 personas ".
Los investigadores estaban contentos de que Evans desarrollara nuevos usos para el robot, combinando el movimiento de los dos brazos de una manera que no esperaban.
"Cuando le dimos a Henry acceso gratuito al robot durante una semana, encontró nuevas oportunidades para usarlo que no habíamos previsto", dijo Grice. "Esto es importante porque mucha de la tecnología de asistencia disponible hoy está diseñada para muypropósitos específicos. Lo que Henry ha demostrado es que este sistema es poderoso para brindar asistencia y empoderar a los usuarios. Las oportunidades para esto son potencialmente muy amplias ".
La interfaz permitió que Evans se cuidara en la cama durante un período prolongado de tiempo ". El aspecto más útil del sistema de interfaz fue que podía operar el robot de manera completamente independiente, con solo pequeños movimientos de la cabeza utilizando una interfaz gráfica de usuario extremadamente intuitiva", Dijo Evans.
La interfaz basada en web muestra a los usuarios cómo se ve el mundo desde las cámaras ubicadas en la cabeza del robot. Los controles que se pueden hacer clic superpuestos en la vista permiten a los usuarios mover el robot en un hogar u otro entorno y controlar las manos y los brazos del robot.Cuando los usuarios mueven la cabeza del robot, por ejemplo, la pantalla muestra el cursor del mouse como un par de globos oculares para mostrar dónde se verá el robot cuando el usuario haga clic. Hacer clic en un disco que rodea las manos robóticas permite a los usuarios seleccionar un movimiento.el robot alrededor de una habitación, las líneas que siguen al cursor en la interfaz indican la dirección en que viajará.
Construir la interfaz en torno a las acciones de un simple mouse de un solo botón permite a las personas con una variedad de discapacidades usar la interfaz sin largas sesiones de capacitación.
"Tener una interfaz que las personas con una amplia gama de discapacidades físicas pueden operar significa que podemos proporcionar acceso a una amplia gama de personas, una forma de diseño universal", señaló Grice. "Debido a su capacidad, este es un proceso muy complejosistema, por lo que el desafío que tuvimos que superar fue hacerlo accesible a las personas que tienen un control muy limitado de sus propios cuerpos ".
Si bien los resultados del estudio demostraron lo que los investigadores se habían propuesto hacer, Kemp está de acuerdo en que se pueden hacer mejoras. El sistema existente es lento y los errores cometidos por los usuarios pueden crear retrocesos significativos. Aún así, dijo, "la gente podríause esta tecnología hoy y realmente se beneficie de ella "
Evans sugirió que el costo y el tamaño del PR2 tendrían que reducirse significativamente para que el sistema sea comercialmente viable. Kemp dice que estos estudios señalan el camino hacia un nuevo tipo de tecnología de asistencia.
"Me parece plausible en base a este estudio que los sustitutos robóticos del cuerpo podrían proporcionar beneficios significativos a los usuarios", agregó Kemp.
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Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Georgia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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