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Charla ««Robogamis» que cambian de forma y se transforman a sí mismos» de TED2019 en español.
Siguiendo el diseño de los origamis, la especialista en robótica Jamie Paik y su equipo construyeron los «robogamis»: robots fabricados con materiales superfinos capaces de doblarse, cambiar de forma y transformarse. En esta charla y demostración tecnológica, Paik nos muestra cómo los robogamis podrían adaptarse para concretar una gran variedad de tareas en la Tierra y en el espacio. Nos muestra también cómo pueden rodar, saltar, catapultarse como hondas e incluso latir como un corazón.
- Autor/a de la charla: Jamie Paik
- Fecha de grabación: 2019-04-15
- Fecha de publicación: 2019-07-10
- Duración de «»Robogamis» que cambian de forma y se transforman a sí mismos»: 746 segundos
Traducción de «»Robogamis» que cambian de forma y se transforman a sí mismos» en español.
Como especialista en robótica, me hacen muchas preguntas: «
¿Cuándo me servirán el desayuno los robots?
«.
Pensé que en el futuro la robótica se parecería más a nosotros, más a mí.
Así que construí ojos que se parecieran a los míos.
Construí dedos ágiles que pueden lanzarme…
bolas de béisbol.
Robots tradicionales, como el que ven aquí, se construyen y se hacen funcionales por medio de unas articulaciones y actuadores fijos.
Esto quiere decir que su forma y funcionalidad ya están predeterminadas en su diseño.
Así que incluso si este brazo puede lanzar muy bien —hasta puede darle al trípode enfrente—, no está diseñado para prepararles el desayuno exactamente.
No está diseñado para batir huevos.
En ese momento, tuve una idea novedosa sobre el futuro de la robótica: los Transformers.
Se trasladan, corren, vuelan…
y todo esto según los distintos entornos y la tarea que deban concretar.
Para que esto se vuelva realidad, es necesario repensar el diseño de los robots.
Imaginen un módulo robótico que tenga forma de polígono y que, usando esa sencilla forma de polígono, se reconstruya de maneras diferentes y cree así nuevas formas robóticas para realizar diversas tareas.
En la computación gráfica, esto no es ninguna novedad, se ha realizado por bastante tiempo: así es como se hacen las películas.
Pero si lo que quieren es crear un robot que se mueva físicamente, eso es otra historia.
Se trata de un paradigma totalmente nuevo.
Pero todos lo conocemos.
¿Quién no ha hecho un avión, un barco o una grulla de papel?
El origami es una plataforma versátil para los diseñadores.
A partir de una sola hoja de papel, se pueden hacer múltiples formas y, si no les gusta, pueden desdoblarla y volver a la hoja de papel.
Doblando superficies 2D pueden crearse muchas formas 3D.
Esto está demostrado matemáticamente.
Imaginen si pudieran contar con una hoja de papel inteligente que se doblara por sí sola y creara distintas formas, en cualquier momento.
En esto he estado trabajando.
Lo llamo «origami robótico», «robogami».
Aquí ven nuestra primera transformación de robogami, la realicé yo misma hace unos diez años.
Es un robot plano que puede transformarse en una pirámide, volver a su forma plana y transformarse luego en una nave espacial.
Se ve lindo.
Diez años después, con mi equipo de investigadores de robótica origami —unas 22 personas actualmente—, creamos una nueva generación de robogamis.
Son un poco más eficientes y hacen más cosas.
La nueva generación de robogamis tiene un propósito.
Por ejemplo, el que ven aquí puede navegar por diferentes terrenos de forma autónoma.
En terreno seco y plano, se arrastra.
Si encuentra un terreno áspero, comienza a rodar.
Se desplaza de esta forma —es el mismo robot— pero, dependiendo del terreno en que se encuentre, activa distintas secuencias de actuadores que tiene a bordo.
Y cuando se encuentra con un obstáculo, lo salta.
Para hacer esto, almacena energía en cada una de sus piernas y la libera para catapultarse como una honda.
Hasta puede hacer gimnasia.
Sí.
(Risas)
Acabo de mostrarles lo que un robogami individual puede hacer.
Imaginen lo que podrían hacer en equipo.
Pueden aunar esfuerzos para llevar a cabo tareas más complejas.
Cada módulo, activo o pasivo, puede ensamblarse para crear diferentes formas.
Y no solamente eso, al controlar las articulaciones, podemos crear y abordar diferentes tareas.
Gracias a las nuevas formas, pueden completar otras tareas.
Y aquí lo más importante es el ensamblaje.
Deben poder localizarse de forma autónoma en diferentes espacios, conectarse y desconectarse de acuerdo al entorno y a la tarea.
Y ahora podemos hacer esto.
¿Qué sigue?
Lo que imaginemos.
Esto es una simulación de lo que puede conseguirse con este tipo de módulos.
Decidimos construir un robot de cuatro patas que se arrastre, se convierta en un perro pequeño y haga breves trotes.
Con el mismo módulo, podemos lograr que haga otras tareas: el «manipulador», una tarea robótica tradicional.
Con este manipulador, puede levantar objetos.
Se puede agregar más módulos para que las piernas del manipulador sean más largas y pueda atacar o levantar objetos de distinto tamaño, o incluso agregar un tercer brazo.
Para los robogamis no existe una única forma o tarea posible.
Pueden transformarse en lo que sea, en cualquier momento y lugar.
¿Cómo los fabricamos?
El mayor desafío técnico de los robogamis es mantenerlos muy delgados, flexibles, pero funcionales.
Están formados por múltiples capas de circuitos, motores, microcontroladores y sensores.
Todo esto dentro de un cuerpo único.
Y si se controlan las articulaciones individuales, pueden conseguirse movimientos suaves como el que ven ahora, al ordenárselo.
En vez de ser un robot único construido específicamente para una única tarea, los robogamis se optimizan para realizar tareas múltiples.
Y esto es muy importante para los entornos difíciles y únicos de la Tierra y el espacio.
El espacio presenta el entorno ideal para los robogamis.
No es económicamente posible tener un robot para cada tarea.
¿Quién sabe cuántas tareas deberán realizar en el espacio?
Lo que se necesita es un único robot que pueda transformarse y hacer diferentes tareas.
Queremos un conjunto de módulos de robogamis delgados que puedan transformarse para concretar diferentes tareas.
Y no soy únicamente yo quien lo dice.
La Agencia Espacial Europea y el Centro Espacial Suizo promueven exactamente este mismo concepto.
Aquí pueden ver algunas imágenes de robogamis reconfigurados que exploran terreno desconocido y cavan en la superficie.
Explorar no es lo único que hacen.
Los astronautas necesitan ayuda adicional, ya que no se puede llevar pasantes al espacio.
(Risas)
Deben realizar todas las tareas tediosas.
Pueden ser tareas simples, pero muy interactivas.
Es necesario que los robots faciliten sus experimentos, los asistan en las comunicaciones, puedan estar en la superficie y actuar como un tercer brazo manipulando herramientas.
¿Cómo podrían controlar a los robogamis, por ejemplo, fuera de la estación espacial?
Aquí pueden ver a un robogami que sostiene basura espacial.
Pueden ver lo que ellos ven y así los controlan, pero mejor aún sería transferir de forma directa la sensación de lo que tocan a las manos del astronauta.
Lo que se necesita es un dispositivo táctil, una interfaz táctil que recree la sensación del tacto.
Al usar robogamis, podemos conseguir eso.
Aquí ven la interfaz táctil más pequeña del mundo, capaz de recrear la sensación de tacto en las yemas de los dedos.
Podemos hacer esto al mover el robogami, por medio de movimientos microscópicos y macroscópicos.
Y con esto, podrán sentir cuál es el tamaño del objeto, su forma y sus líneas, y también su rigidez y textura.
Aquí Alex tiene la interfaz justo debajo del pulgar, y al ponerse sus lentes de RV y los controladores manuales, la realidad virtual ya no es virtual, se vuelve una realidad tangible.
La bola azul, la roja y la negra que está observando ya no se diferencian por colores.
Ahora se trata de una bola azul de goma, una bola roja esponjosa y una bola de billar negra.
Ahora esto es posible.
Permítanme mostrarles.
Vamos a mostrar esto en vivo por primera vez delante de una gran audiencia.
Así que espero que funcione.
Lo que vemos aquí es un atlas de anatomía y la interfaz táctil del robogami.
Al igual que todos los robots reconfigurables, realiza múltiples tareas.
Funciona como mouse y, además, como interfaz táctil.
Por ejemplo, tenemos un fondo blanco sin ningún objeto.
Es decir, no hay nada que tocar, así que podemos tener una interfaz muy, pero muy flexible.
Ahora lo uso como mouse para acercarme a la piel, al músculo del brazo, para sentir los bíceps o los hombros.
Pueden notar que se vuelve más rígido.
Exploremos un poco más.
Acerquémonos a las costillas.
Apenas me posiciono sobre las costillas, entre los músculos intercostales, que son más suaves y más duros, puedo sentir la diferencia en la rigidez.
Tendrán que confiar en mi palabra.
Pueden ver que ahora está más rígido, presenta mayor resistencia bajo las yemas de mis dedos.
Acabo de mostrarles superficies inmóviles.
¿Y si me acercara a algo en movimiento, por ejemplo, al corazón mientras late?
¿Cómo se sentirá?
(Aplausos)
Este corazón podría ser el de ustedes.
Esto puede estar en su bolsillo mientras hacen compras en línea.
Podrían sentir la textura del pulóver que quieren comprar, qué tan suave es, si es verdadera cachemira o no; o la dona que quieren comprar, qué tan dura o crujiente es.
Ahora esto es posible.
La robótica está avanzando y es cada vez más personalizada y adaptable, se acomoda a nuestras necesidades diarias.
Esta especie única de robots reconfigurables constituye la plataforma que proporciona esta interfaz invisible e intuitiva, capaz de satisfacer nuestras necesidades.
Estos robots ya no se verán como personajes de las películas, sino que se verán como ustedes deseen.
Gracias.
(Aplausos)
https://www.ted.com/talks/jamie_paik_origami_robots_that_reshape_and_transform_themselves/