Dedos robóticos extra de quita y pon para hacer más eficaces nuestras manos

Científicos han desarrollado un robot que mejora el movimiento de agarre de la mano humana. El dispositivo, que se lleva sujeto a la muñeca, trabaja en esencia como dos dedos extra adyacentes al meñique y el pulgar. Un algoritmo de control novedoso le permite moverse en sincronía con los dedos de la persona que lo lleva puesto, ayudando de este modo a agarrar mejor objetos de varios tamaños y formas. Llevando puesto este singular robot de pulsera, un usuario podría utilizar una mano para algunas acciones que comúnmente requieren dos, como por ejemplo coger objetos voluminosos, hacer girar un destornillador, sacar el tapón de una botella y pelar un plátano.

El llamativo dispositivo robótico desarrollado por el equipo de Faye Wu y Harry Asada, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Cambridge, Estados Unidos, es además muy fácil de utilizar. El movimiento de los dedos robóticos se controla de una manera completamente intuitiva y no necesitamos dar órdenes al robot, sino simplemente mover nuestros dedos de forma natural. Entonces, los dedos robóticos reaccionan y ayudan a los nuestros.

Asada aventura incluso que, con algún entrenamiento, las personas podrían llegar a percibir los dedos robóticos como una prolongación de su cuerpo, algo que a menudo les ocurre a quienes utilizan una determinada herramienta mucho rato cada día.

La motivación principal de la creación de este sistema robótico es ayudar a personas con capacidades manuales mermadas en la realización de tareas domésticas rutinarias, como abrir tarros y levantar objetos pesados, por citar dos ejemplos.

El robot consiste en accionadores conectados entre sí para ejercer fuerzas tan fuertes como las de los dedos humanos durante el acto de agarrar algo.

Para desarrollar un algoritmo destinado a coordinar los dedos robóticos con una mano humana, los investigadores observaron primero la fisiología de los gestos de la mano, fijándose sobre todo en el hecho de que los cinco dedos están muy coordinados. También tuvieron muy en cuenta que, si bien la manera en que una mano coge por ejemplo una naranja es diferente al modo en que coge un tazón, se utilizan sólo dos patrones generales de movimiento para agarrar objetos: aproximar los dedos unos a otros, y flexionarlos hacia dentro. El agarre de casi cualquier objeto puede describirse a través de la combinación de estos dos patrones.

Los investigadores lanzaron la hipótesis de que una “sinergia biomecánica” similar podría existir no sólo entre cinco dedos humanos, sino también entre siete, aunque dos de ellos fuesen robóticos. A fin de comprobar la validez de dicha hipótesis, Wu llevó un guante equipado con múltiples sensores de registro de posiciones, sujeto a su muñeca mediante una muñequera como las usadas para practicar ciertos deportes. Después, buscó objetos comunes, como una caja de galletas, una botella de refresco, un balón...

Wu agarró cada objeto con su mano enguantada, y después posicionó manualmente los dedos robóticos para sostenerlo con los siete. Ella registró varias veces los ángulos de las articulaciones tanto de los dedos naturales de la mano como de los dedos robóticos, al asir cada uno de diversos objetos representativos, y después analizó los datos, y encontró que cada forma de agarre podía describirse como una combinación de dos o tres patrones generales de actividad de los siete dedos.

Los investigadores usaron esta información para desarrollar un algoritmo de control encaminado a correlacionar las posturas de los dos dedos robóticos con aquellas de los cinco dedos humanos. El algoritmo “enseña” básicamente a los dedos robóticos a asumir las posturas “lógicas” que concuerden con las de los dedos naturales cuando la persona efectúa con la mano los movimientos de agarre más comunes.

Por ahora, el robot de pulsera se limita a reproducir la acción de agarre de una mano, cerrándola y abriéndola en respuesta a los dedos de un humano. Pero a Wu le gustaría hacer progresar al robot hasta un nivel más ambicioso, permitiendo al usuario controlar no solo la posición de los dedos robóticos, sino también la fuerza aplicada por estos. (NCYT)