El profesor Eiichi Yoshida de la Universidad de Ciencias de Tokio ha presentado una idea intrigante de un humano ciberfísico interactivo (iCPH).
Los seres humanos pueden realizar naturalmente varias tareas complejas, como sentarse y recoger objetos. Sin embargo, estas actividades involucran varios movimientos y requieren múltiples contactos, lo que puede resultar difícil para los robots. El iCPH podría ayudar a resolver este problema.
Comprender y generar sistemas similares a los humanos
La nueva plataforma puede ayudar a comprender y generar sistemas similares a los humanos que utilizan una variedad de movimientos de todo el cuerpo ricos en contacto.
La obra fue publicada en Fronteras en robótica e IA.
“Como sugiere el nombre, iCPH combina elementos físicos y cibernéticos para capturar los movimientos humanos”, dice el profesor Yoshida. “Mientras que un robot humanoide actúa como un gemelo físico de un humano, un gemelo digital existe como un humano o robot simulado en el ciberespacio. Este último se modela a través de técnicas como el análisis musculoesquelético y robótico. Los dos gemelos se complementan”.
El Prof. Yoshida aborda varias preguntas con el marco, tales como:
- ¿Cómo pueden los humanoides imitar la noción humana?
- ¿Cómo pueden los robots aprender y simular comportamientos humanos?
- ¿Cómo pueden los robots interactuar con los humanos de manera fluida y natural?
El Marco iCPH
La primera parte del marco iCPH mide el movimiento humano mediante la cuantificación del movimiento de varias partes del cuerpo. También registra la secuencia de contactos realizados por un humano.
El marco permite la descripción genérica de varios movimientos a través de ecuaciones diferenciales, así como la generación de una red de movimiento de contacto. Un humanoide puede entonces actuar sobre esta red.
Cuando se trata del gemelo digital, aprende la red a través de enfoques de aprendizaje automático y basados en modelos. Estos dos están conectados por el método de cálculo de gradiente analítico, y el aprendizaje continuo ayuda a enseñar a la simulación del robot cómo realizar la secuencia de contacto.
La tercera parte del iCPH enriquece la red de movimiento de contacto a través del aumento de datos antes de aplicar la técnica de cuantificación vectorial. Esta técnica ayuda a extraer los símbolos que expresan el lenguaje del movimiento de contacto, lo que permite generar el movimiento de contacto en situaciones no experimentadas.
Todo esto significa que los robots pueden explorar entornos desconocidos mientras interactúan con humanos mediante movimientos suaves y muchos contactos.
El Prof. Yoshida presenta tres desafíos para el iCPH relacionados con los descriptores generales, el aprendizaje continuo y la simbolización del movimiento de contacto. Para que iCPH se realice, debe aprender a navegar por ellos*.*
“Los datos de iCPH se harán públicos y se implementarán en problemas de la vida real para resolver problemas sociales e industriales. Los robots humanoides pueden liberar a los humanos de muchas tareas que implican cargas severas y mejorar su seguridad, como levantar objetos pesados y trabajar en entornos peligrosos”, dice el profesor Yoshida. “iCPH también se puede usar para monitorear tareas realizadas por humanos y ayudar a prevenir dolencias relacionadas con el trabajo. Finalmente, los humanoides pueden ser controlados remotamente por humanos a través de sus gemelos digitales, lo que les permitirá llevar a cabo la instalación de grandes equipos y el transporte de objetos”.