El robot ASIMO

De todos los prototipos de robots domésticos que han echo su aparición en los últimos años, seguramente es ASIMO el que mas ha impactado al gran publico.ASIMO, un acrónimo de Advanced Step in Innovative Mobility es un desarrollo de la compañía japonesa Honda Motor Company, y probablemente sea uno de los robots humanoides mas complejos y avanzados del mundo. De acuerdo a lo que se puede leer en el sitio Web de ASIMO, es el único de su tipo que además de andar puede subir escaleras sin ninguna ayuda. Si bien otros modelos de otras compañías pueden andar sobre dos piernas, ninguno tiene movimientos tan seguros y delicados como ASIMO.
Como si esto no bastase para impresionarnos, es capaz de reaccionar a decenas de ordenes orales, el lenguaje natural (en japonés, claro!), y puede reconocer caras. Sus brazos y manos son lo suficientemente precisas como para encender luces, abrir puertas, levantar objetos y empujarlos.

En lugar de encarar la creación de un juguete, Honda a apostado a la construcción de un robot que pueda ser útil a la gente, que pueda ayudar en el hogar, o a personas minusválidas que estén imposibilitadas de valerse por si mismas.
ASIMO, gracias a sus 120 centímetros de alto, tiene su cara a la altura de la nuestra si nos encontramos sentados en una silla. Esto le permite realizar trabajos que fueron pensados para ser realizados por una persona sentada, sin complicaciones.
El aspecto físico del robot creado por Honda nos recuerda a un niño enfundado en un traje espacial. Esta apariencia amigable es parte de la estrategia del fabricante para evitar que el robot despierte desconfianza en el público.
A tal punto ASIMO ha sido bien recibido, que ya tiene trabajo. En efecto, tanto en las oficinas de IBM en Japón como en Museo Nacional de las Ciencias Emergentes y la Innovación, en Tokio hay un ASIMO trabajando como recepcionista, respondiendo preguntas de los visitantes y guiándolos en el recorrido por las instalaciones. Para lograr esto, ha sido programado con la disposición de paredes y obstáculos dentro del edificio y con las respuestas adecuadas a las preguntas más comunes de los visitantes.
Si bien Honda cobra por estos servicios, el exhibir a ASIMO en lugares con afluencia masiva de público es también una excelente forma de difundir su existencia.

Aunque el caminar nos parezca una actividad perfectamente normal y sencilla (¡al fin y al cabo, hasta un niño puede hacerlo!) no es en absoluto fácil lograr un mecanismo que reproduzca el andar sobre dos piernas. ASIMO no solo es capaz de hacerlo, si no que también puede girar. Mientras que otros robots bípedos menos avanzados deben detenerse, girar, y volver a avanzar, ASIMO es capaz de girar exactamente como lo hace un humano. Es capaz de ajustar la longitud de sus pasos y la posición de su cadera, rodillas y pies para girar a medida que avanza, de una manera muy natural.
Los ingenieros de Honda dedicaron mucho tiempo al estudio de la física implicada en el andar, de hecho, el caminar no es mas que una serie de caídas controladas, interrumpidas antes que el cuerpo se incline lo suficiente para hacernos caer. Cada paso es una caída incompleta. En ASIMO se controla el ángulo del tronco del robot, la inercia que posee al desplazarse, la fuerza de la gravedad, etc. El equilibrio entre la fuerza ejercida por el pie sobre el suelo, y la que ejerce el piso sobre el robot (fuerza de reacción) es lo que permite mantenerlo erguido a medida que avanza.
También se controla en todo momento la forma en que el piso se deforma debajo de ASIMO. La forma que camina es diferente si se encuentra sobre una alfombra o sobre un piso duro.
La postura del tronco sobre la cadera es la adecuada para la velocidad a la que se esta desplazando, para mantener su centro de gravedad en la posición correcta, evitando que caiga.
Al momento de efectuar un giro, el robot de Honda mueve la posición de su centro de gravedad, mediante un algoritmo llamado “predictive movement control”, conocida también como “Honda’s Intelligent Walking Technology”. Este algoritmo permite a ASIMO predecir donde deberá situar su tronco en cada paso, en base a si inercia, longitud de sus pasos, ángulo del giro, etc. Esto es mucho más de lo que cualquier otro robot puede hacer.

En general, los sistemas robóticos resuelven el problema de la visión comparando las imágenes capturadas por las cámaras que hacen las veces de ojos con determinadas plantillas. Los robots industriales, como los que existen en una línea de montaje de una fabrica automotriz o chips electrónicos se desenvuelven en un ambiente perfectamente controlado, donde cada cosa siempre esta donde el robot espera encontrarla, la iluminación es constante, y el numero de cosas que pueden ocurrir son generalmente muy reducidas. En el mundo real, donde debe desenvolverse un robot como ASIMO, las cosas son muy diferentes, y las variables a considerar prácticamente infinitas.
Un robot de tipo humanoide como este debe ser capaz de transitar por dentro de una casa, edificio u oficina, realizando alguna clase de trabajo e interpretando que son los objetos que sus cámaras le muestran. Por ejemplo, al caminar por una zona desconocida, el robot debe reconocer e interpretar esos objetos en tiempo real, mediante características como la forma, el color y sus bordes, que deberá comparar con los patrones almacenados en su memoria, una base de conocimiento que puede incluir cientos de objetos cotidianos.
En el caso particular de ASIMO, su cabeza cuenta con videocámaras cumpliendo la función de ojos, y un algoritmo propiedad de Honda que le permite interpretar, reconocer objetos y moverse entre ellos, aun si su orientación o iluminación no es exactamente la misma que tiene almacenada en su base de datos.
Este mismo algoritmo es el encargado de reconocer las caras de los humanos que le son familiares, o de interpretar gestos tales como detenerse si alguien se pone delante y levanta una mano en seña de “stop”.
Las cámaras montadas en la cabeza de ASIMO pueden transmitir vía USB los que ven a una PC, por lo que el robot puede funcionar como una cámara ambulante.

Aunque lo pueda parecer, ASIMO no es un robot 100% autónomo, al menos no lo es en el sentido que no puede entrar en una habitación desconocida y tomar decisiones de cómo moverse en ella. Previamente, debe ser programado con detalles específicos de su entorno, y de las tareas que en el debe realizar, o en caso contrario, ser controlado remotamente por un humano.
La “mochila” que carga en su espalda no es mas que una computadora (hace las veces de “cerebro”, aunque no se encuentre en su cabeza) que controla los movimientos de ASIMO. En realidad, se puede controlar de tres maneras diferentes: desde una PC remota, inalambricamente con una especie de joystick o mediante comandos de voz.
Efectivamente, utilizando una laptop o PC con tecnología gíreles 802.11 se puede controlar a ASIMO, y a su vez el es capaz de enlazar con internet a través de la PC y buscar información por nosotros (noticias, etc.).
El control mediante el joystick permite manejarlo como si fuera un auto a control remoto, indicándole la dirección en la que se tiene que mover, diagonales incluidas. Si bien no parece un gran avance manejar un robot mediante control remoto, no debemos olvidar que aun en este modo de funcionamiento ASIMO sigue siendo capaz de frenar ante un obstáculo, eludirlo, ajustar sus pasos al terreno, etc.
Su habilidad de reconocer comandos hablados es una de las últimas adiciones al diseño de ASIMO, y su base de datos contiene rutinas para unas 30 instrucciones que puede reconocer. Esta característica es la que lo hace idóneo como recepcionista, pudiendo responder preguntas efectuadas por los visitantes.
Al igual que otros representantes del reino de los robots, ASIMO es controlado por unos dispositivos conocidos como “servos”, que no son mas que pequeños (pero poderosos) motores eléctricos con el agregado de un sistema de control y un “encoder” que permiten moverlos solamente un ángulo determinado. Cuando el motor ha girado el ángulo deseado, se enclava en esta posición, hasta que recibe la orden de girar nuevamente.
ASIMO cuenta con 26 servomotores para poder mover sus piernas, brazo, cabeza, pies y manos, entre otras tareas. Para alimentarlos cuenta con una batería recargable de 40 voltios, de Níquel-Metal (la misma tecnología de las baterías que alimentan la mayoría de los teléfonos móviles), que brinda al robot una autonomía de 30 minutos. Esta ubicada en el centro de ASIMO, lo que ayuda a que el centro de gravedad del robot se ubique en una posición que ayude en sus movimientos cuando debe desplazarse. Lleva unas cuatro horas recargar completamente la batería de ASIMO, por lo que es prácticamente indispensable tener otra a mano si deseamos una autonomía mas o menos decente.

Si somos rigurosos en nuestro análisis, podemos llegar a la conclusión que ASIMO no es ninguna maravilla. Al fin y al cabo, es “solo” un mecano de un metro y pico de altura, que puede entender unas cuantas palabras, moverse lentamente por una habitación, y en media hora se habrá detenido por falta de energía.
Sin embargo, estos logros sientan la base de lo que podrá hacer un autómata en el futuro. De hecho, el camino recorrido para que un mecanismo como ASIMO sea capaz de reconocer un rostro humano o entender señas hechas con las manos delante de sus cámaras es muy largo. Años de investigación en inteligencia artificial han sido necesarios para que ASIMO nos entienda cuando hablamos. Es innegable que en su estado actual tiene poco valor práctico, pero como prototipo de nuevas tecnologías es invalorable.
No es raro que haya sido Honda quien desarrollo esta maravilla. La empresa tiene una gran trayectoria en cuanto a innovación tecnológica. Seguramente, los robots que veremos en la próxima década, o quizás más allá también, estarán basados en los cimientos construidos por ASIMO.