La revolución de la robótica blanda: cómo son y qué hacen las máquinas que pueden cambiar la vida humana

Lo que antes parecía materia de ciencia ficción, ya no lo es. Y la industria robótica lo sabe bien porque ya lo está vivenciando. Los robots blandos son una revolución en la tecnología autómata. Casi como una contraposición a los tradicionales robots mecánicos, estas máquinas están inspiradas en los cuerpos flexibles de los seres vivos, como en los humanos y los animales y células. Sí, como su nombre lo indica, están compuestos de partes blandas que se elaboran con materiales inteligentes que dejan ya como una cosa del pasado aquellas piezas metálicas.

¿Cuál es la gran novedad? Que estos robots presentan aplicaciones en materia de detección, movimiento, agarre y manipulación de objetos. Construidos con materiales delicados, flexibles y realistas, tienen el potencial de mejorar a sus predecesores toscos y con cuerpo de metal. Tales máquinas podrían explorar además más ágilmente otros planetas cómo así también recolectar suavemente organismos de las profundidades del océano e incluso ayudar a los cirujanos.

Una nueva generación de robots blandos está navegando, creciendo y autorreparándose para cumplir con las elevadas expectativas por del laboratorio. Ya están listos, auguran algunos, para entrar pronto en nuestras vidas.

“La comunidad de la robótica se ha estado enfocando continuamente en la ciencia y la ingeniería de la autonomía. Hemos hecho avances en los componentes del cuerpo blando y también en el control algorítmico y ahora estamos utilizando estos avances para hacer robots blandos autónomos cada vez más capaces y autónomos”, dijo Daniela Rus, científica en robótica e informática del Instituto de Tecnología de Massachusetts.

Otra de las novedades es que los materiales blandos permiten que los robots se deformen para adaptarse a entornos cambiantes, como túneles estrechos. También pueden manejar más fácil materiales frágiles, como órganos humanos o rocas quebradizas, sin que se rompan. Como no podía ser de otra forma, muchos desarrollos en robótica blanda están inspirados en las características de los organismos vivos, como la flexibilidad de los pulpos.

Un grupo de investigadores, inspirado por las propiedades de autocuración de la piel humana, creó recientemente un robot experimental que puede recuperarse de pequeñas lesiones. Es que al explorar distintos territorios, son más propensos a sufrir cortes y pinchazos que las máquinas rígidas.

“Si tenemos nuestros propios padres y logramos robots que operen durante años mientras realizan tareas diestras, entonces se abren muchas oportunidades para nosotros”, dice el coautor del estudio, Robert Shepherd, ingeniero de la Universidad de Cornell. “Un ejemplo claro es la exploración espacial, tal vez construyendo hábitats de investigación en la luna o incluso inspeccionando los océanos de Europa. En estos entornos operativos remotos, los robots acumularán daños y es posible que no tengan a nadie cerca para repararlos”.

Shepherd y su equipo diseñaron un robot blando que no solo cura el daño, sino que no necesita que le digan cuándo hacerlo. ¿Cómo hace? Usa unos sensores de fibra óptica y puede detectar así cuando su material ha sido perforado. Luego utiliza un material hiperelástico, llamado elastómero de poliuretano urea, para curar rápidamente la herida. Pero hay más: el robot también está programado para moverse en una nueva dirección después del daño, idealmente escapando de lo que sea que lo haya causado.

Otro equipo creó un robot blando que “crece” como una planta o un hongo para un estudio publicado el año pasado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias de EE. UU.

Los robots en crecimiento podrían excavar bajo tierra o establecer nuevas infraestructuras en otros planetas. Pero para crecer, los robots blandos generalmente tienen que arrastrar material detrás de ellos y usarlo para imprimir nuevas estructuras en 3D. Esto puede dificultar el trabajo de un robot como lo haría una persona con una manguera de jardín”, dice el coautor del estudio Chris Ellison, ingeniero y científico de materiales de la Universidad de Minnesota. “Si arrastras la manguera de tu jardín y doblas una esquina alrededor de un árbol, la fuerza sobre la manguera aumenta”, agrega.

Los investigadores recurrieron a las plantas para encontrar una solución. “No extienden sus raíces arrastrando más raíces detrás de ellos”, dice Ellison. Y suma: “Transportan líquidos y luego transforman esos líquidos en sólidos, y eso es lo que finalmente construye una estructura”.

El nuevo robot de su equipo utiliza la luz para solidificar un líquido mientras lo escupe por un pequeño orificio para formar un tubo, que se extiende desde su punto de lanzamiento hasta donde sea necesario. “El robot puede controlar la forma del tubo a medida que crece, lo que permite la navegación por caminos complicados sin encontrarse con el problema de la manguera del jardín. Los robots algún día podrían usar esta tecnología para inspeccionar sin problemas las tuberías subterráneas o atravesar el cuerpo humano para aplicaciones médicas”, agrega Ellison.

Los ingenieros también han logrado avances importantes en la mejora de las capacidades de detección y movimiento de los robots blandos, lo que ayudará a su implementación en entornos remotos.

Por ejemplo, el grupo de Rus construyó recientemente un robot con redes de canales llenos de aire en todo su cuerpo. Puede medir los cambios de presión dentro de estos canales para determinar dónde están las partes de su cuerpo en el espacio, similar a la propiocepción humana.

Robert Katzschmann, experto en robótica de ETH Zürich, expresó: “Las manos robóticas suaves están permitiendo una nueva era para la fabricación. Los robots diestros podrían encajar en la configuración de la fábrica más fácilmente si tuvieran manos humanas que pudieran usar las mismas herramientas que nosotros”.

Los robots blandos también podrían encontrar un lugar en los hospitales junto a enfermeras y médicos “Las manos amigas podrían hacer que la medicina sea un poco menos costosa”, dice Katzschmann. Y sigue: “Por lo que no necesita 10 personas en un quirófano. Te vendría bien solo uno o dos”.

El equipo de Ellison dice que su robot algún día podría crecer a través del tejido y buscar tumores cancerosos, reemplazando potencialmente una peligrosa cirugía por completo. “Creo que los robots blandos son una vía hacia la resistencia y la agilidad nunca antes vistas en las máquinas artificiales”, finalizó Shepherd.

Son muchas las aristas que el desarrollo de la robótica tiene. Entre ellas crearon un robot con un dispositivo que tiene la capacidad de hacer todas estas labores solo con darle órdenes. Sanctuary AI es la compañía detrás de este proyecto, que apunta a ser un asistente en esas tareas diarias como cocinar, limpiar los platos, ordenar la mesa y un escritorio de trabajo. Aunque por ahora todo está en fase de desarrollo.

La industria de la robótica ha diseñado dispositivos para varios aspectos, como aquellos enfocados en trabajar como camareros, repartidores, agentes de seguridad o empleados de un supermercado. Pero este avance se centra en el consumo casero.

Específicamente sus creadores lo ven como un “robot de propósito general”, que tendrá la capacidad de integrar inteligencia artificial con hardware avanzado.

Los primeros detalles revelados de su funcionamiento están enfocados en verlo cumplir con laborales cotidianas, como limpiar los platos, cocinar y demás. Sin embargo, todo esto no lo hace de manera automática; es decir, necesita de instrucciones humanas para realizar cada actividad.

Otra máquina que fue creada recientemente tiene la capacidad de percibir olores. Científicos de la Universidad de Tel Aviv desarrollaron un robot que cuenta con el sentido del olfato igual al de un ser humano y que puede servir para reemplazar a los perros en aeropuertos para la detección de explosivos y estupefacientes.

“La creación de un robot con olfato biológico podría ayudarnos a preservar la vida humana e identificar a los delincuentes de una forma que hoy no es posible. Algunos animales saben detectar enfermedades. Otros pueden percibir terremotos”, afirmó el doctor Ben Maoz, parte de la facultad de ingeniería de donde surgió la investigación.

Para su funcionamiento se desarrolló una plataforma biohíbirda, que utiliza sensores biológicos conectados a sistemas electrónicos. Además, se complementa con algoritmos de inteligencia artificial, en un proceso que se parece mucho a como funciona este sentido en las personas.

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