CARLOS III /MADRID

El robot humanoide de la Universidad

En apenas 1,52m de altura y 50 kg de peso, bajo una carcasa blanca de plástico, se esconde una de las joyas de la Universidad Carlos III de Madrid, el Robot Humanoide Rh-1. Con tan sólo seis años de vida ha obtenido logros importantísimos en el campo de la locomoción bípeda, erguida, tanto a nivel nacional como europeo. En 2004 fue cuando nació el predecesor del actual Rh-1, su hermano pequeño, el Robot Humanoide 0. Tras dos años de sesuda investigación, en 2006 el proyecto Rh-0 se transformó en el prototipo Rh-1. A día de hoy ya se está trabajando en las mejoras del aparato para diseñar el Rh-2, un robot que se espera pueda llegar a subir y bajar escalones, transportar objetos, etc.

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A pesar de no poder hablar ni expresarse, salvo emitir y recibir comandos de voz sencillos, su apariencia casi humana nos permite intuir sus pensamientos: “no soy Carl Lewis, pero en el futuro seguro que consigo desplazarme a la velocidad de marcha de una persona”. El equipo de investigación de la Universidad consiguió que Rh-1 anduviese a 0,7 km/h en un máximo de cuatro pasos. A simple vista parecerá una minucia, sin embargo, muy pocos robot humanoides logran desplazarse con robustez y seguridad. En movimientos más lentos el robot llegó a dar 10 pasos, hasta que los propios investigadores lo apagaron tras observar el éxito obtenido. Actualmente son 14 los investigadores que trabajan de manera continua con el robot, 4 doctorandos y alrededor de 10 alumnos universitarios y de master. Un trabajo obsesivo y continuo con un objetivo claro: conseguir un robot de apariencia y gestos análogos a los humanos.

La obsesión de hacerlo caminar Es como una especie de obsesión robótica. En el momento en que entras en el despacho del investigador principal del proyecto, Mario Arbulu, entiendes hasta que punto la pasión por la investigación rodea su vida. Paredes empapeladas de diseños de robots humanoides, libros sobre robots por doquier, y hasta un muñeco a escala del robot con aspecto humano más desarrollado del planeta, el japonés de Honda Asimo, presidiendo el escritorio. Y no es para menos, Rh-1 han supuesto muchas horas de investigación, muchos quebraderos de cabeza y muchas dificultades representadas en forma de robot blanco, de aspecto humano y capaz de andar por sí solo. La estructura del robot es muy parecida a la de un ser humano tanto en su peso como en su altura. En realidad algunas de sus partes tienen la única función de asemejarse al cuerpo humano, como por ejemplo, los brazos, que, como explica el científico, “no son básicos a la hora de mantener el equilibrio, sino que son más para asemejar a la mímica de las personas”. Lo mismo ocurre con su carcasa blanca de un plástico conocido como ABS (el mismo que se utiliza para la fabricación de los juguetes Lego o las carcasas de las televisiones), que le permite esconder toda la estructura de aluminio aeronáutico del interior. Y es que bajo ese cascarón de plástico duro se esconde un complicado sistema de baterías, hardware y componentes metálicos perfectamente engranados y diseñados íntegramente por los investigadores de la UC3M.

Las articulaciones, el gran problema En realidad la creación de un nuevo prototipo bípedo no es casual. En cada paso el robot debe soportar una fuerza de impacto de entre 700 y 800 Newtons por segundo, lo que deteriora de manera importante con el paso del tiempo las articulaciones de las piernas del mismo. Como comenta Arbulu, “las articulaciones están ligeramente dañadas, de modo que tenemos dos opciones: o cambiar las piezas por unas nuevas o desarrollar un nuevo prototipo en base a los conocimientos adquiridos hasta el momento”. Para hacernos una idea, aunque las comparaciones son siempre odiosas, las articulaciones de Rh-1 son como el buje de una bicicleta, pero más robusto. Como indica el científico de la UC3M, “el quid de la cuestión es la unión entre el eje, el rodamiento y el eslabón de las articulaciones”. De este modo el secreto del buen funcionamiento de las articulaciones del robot es tanto la utilización de materiales sólidos, como un correcto diseño de las piezas. Evidentemente Rh-1 tiene un diseño mucho más desarrollado que una bicicleta. En concreto, el robot posee 21 grados de libertad; seis en cada pierna, cuatro en cada brazo y uno que le permite mover los hombros. Eso sí, su coste es ligeramente superior al de una bici, alrededor de unos 400.000 euros sólo en componentes y materiales desde que comenzara el proyecto seis años atrás.

Humanoides del mundo

Los prototipos con aspecto humano más desarrollados del mundo están en Japón, donde la inversión en robótica comenzó hace más de 30 años, y de la que están recogiendo sus frutos en la actualidad. Como indica el propio Arbulú, uno de los investigadores principales, “vamos a rebufo de lo que hacen los japoneses en el mundo de la robótica”. Pero no somos los únicos, pues en España tan sólo existen otros dos robots bípedos desarrollados por una empresa de Emiratos Árabes en Barcelona, explica el científico. Además, a nivel europeo existieron otro par de proyectos, el Bip 2000 francés el cual nunca llegó a andar, y el Johnnie del Politécnico de Munich que consiguió andar a poca velocidad y cuyo proyecto se cerró en 2003.

Seis años de investigación continua dan para mucho y el verdadero beneficio en este tipo de plataformas de investigación es el propio background adquirido por los científicos de cara a futuros proyectos. Estos conocimientos le permiten Mario Arbulu afirmar con rotundidad que “cuando creas un robot lo diseñas de manera simétrica, pero en realidad no es así, de modo que a la hora de hacerlo andar te crea problemas con los que no contabas”. Otro punto complicado a la hora de crear un robot de estas características es la propia integración de todos los componentes (mecánica, electrónica, hardware, etc.), apostilla el investigador.

Este apasionado de la robótica sabe lo complicado que es fabricar una máquina prácticamente de la nada, pues como indica, “crear un robot bípedo es complicado porque es algo poco conocido”. Sin embargo no se muestra desalentado: “Ahora mismo podríamos unificar las capacidades de los distintos robots pero, si ya tenemos bastantes problemas para hacer que el robot ande, ¡cómo para agregarle otro tipo de habilidades!”.

La robótica es futuro, innovación, pero el futuro puede tener distintos caminos. Como señala uno de los investigadores principales, “a corto plazo, tener un robot como asistente no está muy claro, los resultados se verán en 10-20 años, sobre todo a nivel industrial”. De momento, lo que está claro es que Rh-1 es una plataforma robótica de locomoción bípeda con un esperanzador futuro en la investigación.