viernes, julio 19, 2024
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Los robots tienen caras carnosas (y una sonrisa) gracias a un nuevo estudio

Los ingenieros japoneses están intentando que los robots imiten esta expresión tan humana: la sonrisa.

Crearon una mascarilla facial a partir de células de la piel humana y la conectaron a robots con una nueva técnica que oculta la unión y es lo suficientemente flexible como para transformarse en una mueca o una sonrisa pegajosa.

El efecto es algo entre la aterradora máscara de Hannibal Lecter y la figura de plastilina de Gumby.

Pero los científicos dicen que los prototipos allanaron el camino para robots más sofisticados, con una capa exterior que es lo suficientemente elástica y duradera para proteger la máquina y al mismo tiempo hacerla parecer más humana.

Más allá de la expresividad, el «equivalente de la piel», como lo llaman los investigadores, que se elabora a partir de células vivas de la piel en el laboratorio, puede cicatrizar y quemar, pero también autocurarse, según un estudio publicado el 25 de junio en la revista Cell Reports Physical Science.

«Los rostros y expresiones similares a los humanos mejoran la comunicación y la empatía en las interacciones entre humanos y robots, haciendo que los robots sean más efectivos en funciones de atención médica, servicio y compañía», dijo en un correo electrónico Shoji Takeuchi, profesor de la Universidad de Tokio e investigador principal del estudio. .

Esta investigación se produce en un momento en que los robots son cada vez más omnipresentes en las fábricas.

Según la Federación Internacional de Robótica, en 2022 había 3,9 millones de robots industriales trabajando en líneas de montaje de electrónica y automoción y otros entornos laborales.

Un subconjunto de la flota total de robots incluye los llamados humanoides, máquinas diseñadas con dos brazos y dos piernas que les permiten trabajar en entornos diseñados para trabajadores humanos, como fábricas, pero también en la hostelería, la sanidad y la educación.

Carsten Heer, portavoz de la federación, dijo que los humanoides eran «un área de desarrollo apasionante», pero que la adopción masiva en el mercado sería compleja y podría estar limitada por el coste.

Sin embargo, en octubre de 2023, el gobierno chino anunció su objetivo de producir humanoides en masa para 2025, lo que, según dijo, aumentaría significativamente su productividad industrial.

Durante décadas, los ingenieros en robótica han experimentado con materiales, con la esperanza de encontrar algo que pudiera proteger la compleja maquinaria de un robot y al mismo tiempo ser lo suficientemente flexible y liviano para una amplia gama de usos.

Si la superficie de un robot se raya o raya, puede provocar un mal funcionamiento de la máquina, lo que hace que la capacidad de autorreparación sea una «característica crítica» para los robots humanoides, dijeron los investigadores en el artículo.

El nuevo método de unión a la piel avanza en el naciente campo de la robótica «biohíbrida», que integra la ingeniería mecánica con la ingeniería genética y de tejidos, dijo Kevin Lynch, director del Centro de Robótica y Biosistemas de la Universidad Northwestern.

«Este estudio representa una contribución innovadora al problema de anclar la piel artificial al material subyacente», afirmó el profesor Lynch, y añadió que «la piel viva podría ayudarnos a alcanzar el santo grial de la piel autocurativa en robots biohíbridos».

Añadió que el estudio no aborda cómo la piel del robot se autocura sin apoyo externo.

Para estos robots, el desafío de los materiales se extiende a la verosimilitud: encontrar formas de dotar a la máquina de características que la hagan parecer y comportarse más como un ser humano, como la capacidad de sonreír.

Los científicos, incluido el profesor Takeuchi y sus colegas de la Universidad de Tokio, han estado trabajando con piel humana fabricada en laboratorio durante años.

En 2022, el equipo de investigación desarrolló un dedo robótico cubierto de piel viva, lo que permite que el dedo de la máquina se doble como un dedo humano, dándole la tacto necesaria para realizar tareas potencialmente más precisas.

El equipo del profesor Takeuchi había intentado anclar la piel con miniganchos, pero estos provocaban desgarros cuando el robot se movía. Entonces el equipo decidió imitar los ligamentos, los pequeños hilos de tejido suelto que conectan los huesos.

Los miembros del equipo perforaron pequeños agujeros en forma de V en el robot y aplicaron un gel que contenía colágeno, que tapó los agujeros y fijó la piel artificial al robot.

«Este enfoque integra robots rígidos tradicionales con pieles biológicas suaves, haciéndolos más 'parecidos a los humanos'», dijo Yifan Wang, profesor asistente en la escuela de ingeniería mecánica y aeroespacial de la Universidad Tecnológica de Nanyang en Singapur, que estudia los «robots blandos». que imitan a criaturas biológicas.

El vínculo de la piel también le da al robot biohíbrido el potencial de sentir sensaciones, acercando la ciencia a la ciencia ficción.

«Esto podría darle al robot la capacidad de detectar humanos e interactuar de forma segura con ellos», dijo el profesor Wang.

Los rostros de los robots con piel artificial del laboratorio del profesor Takeuchi no tienen la capacidad de detectar el tacto, los cambios de temperatura u otros estímulos externos.

El profesor Takeuchi dijo que este era su próximo objetivo de investigación.

«Nuestro objetivo es crear una piel que imite fielmente la funcionalidad de la piel real mediante la construcción gradual de componentes esenciales como vasos sanguíneos, nervios, glándulas sudoríparas, glándulas sebáceas y folículos pilosos», dijo.

En lugar de los sistemas neuronales que transmiten sensaciones en el cuerpo humano, la electrónica de un robot necesitaría alimentar una señal de sensor, un desarrollo que, según el profesor Wang, requeriría mucho más tiempo e investigación.

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