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Los secretos de Tefi, el perro robot para invidentes

Los secretos de Tefi, el perro robot para invidentes

Tefi es la evolución de los perros robots, cuadrúpedos mecánicos que han aprendido a caminar con soltura por espacios irregulares. Tefi es el primer robot lazarillo. Vendrán más.

Tefi, el perro robot pensado para invidentes, no ha nacido de la nada. Para su desarrollo, antes ha sido necesario desvelar los muchos secretos que albergan los robots que caminan.

En el año 1989, en el MITLegLaboratory, Marc H. Raibert y otros autores presentaron el informe Dynamically Stable Legged Locomotion. Aquel trabajo fundamental revelaba esos secretos, las bases de la locomoción de los robots con patas. El informe incluía una serie de ecuaciones dinámicas y de control que supusieron el origen de robots como Tefi, los robots cuadrúpedos que caminan.

Desde aquel momento hasta el nacimiento de Tefi, el primer perro robot guía para invidentes, han transcurrido cuatro décadas de avances y conocimiento.

De una pata a subir escaleras

Todo empezó con el control de un robot saltarín de una sola pata, que evolucionó a dos y finalmente a cuatro. Con él, había nacido el perro robot.

El 23 de junio del 2016 Boston Dynamics presentó el robot Spot Mini, el primero a la venta, pero con un precio prohibitivo de 74 500 dólares.

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Spot robot cuadrúpedo de Boston Dynamics.
Boston Dynamics

Era una buena noticia, pero su elevado precio solo lo hacía accesible a empresas y a la industria militar.

A partir de 2020, conocidos los secretos básicos para hacer andar a un robot de cuatro patas, la investigación aumentó de tal manera que se optimizaron los diseños y disminuyó el coste de una manera significativa.

Los primeros robots cuadrúpedos de bajo precio los presentó Unitree. Su modelo Go1 se vende por 2 500 dólares. Xiaomi bajó aún más los precios con su perro robot Cyberdog, que puede comprarse por menos de 1 500 euros, de momento solo en China y para desarrolladores.

Hasta el año 2022 la tendencia del uso de estos robots seguía siendo industrial y militar, despertando en este caso, temor en la sociedad, y alimentando el estigma negativo de la robótica.

Más barato que un perro entrenado

Conocedores de las tripas y engranajes de los perros robot, desde el Instituto de Tecnologías Físicas y de la Información (ITEFI) nos planteamos darles un uso social e inclusivo.

Inspirados en los perros guía para invidentes, y pensando en personas dependientes, propusimos desarrollar un robot cuadrúpedo de características similares a un perro, lo que le permite tener una gran movilidad en terrenos complejos, subir escaleras, caminar por superficies accidentadas, etc.

La forma cuadrúpeda de un robot facilita que se mueva en la ciudad, con la diversidad de obstáculos que presenta.

La idea siguió adelante teniendo en cuenta que el precio de un perro guía entrenado supera los 30 mil euros y la persona que lo solicita ha de esperar un tiempo hasta que se lo asignan. Además, un perro requiere cuidados constantes por parte de su dueño y su tiempo de servicio no va más allá de 7 a 10 años. El precio de un perro robótico como Tefi no superaría los 5 000 euros.

 

Tefi, el perro-robot para guiar a personas dependientes o con discapacidad / ITEFI-CSIC.

El nacimiento de Tefi

Así nació Tefi, un perro robot de color plateado y dotado de inteligencia artificial cuyo nombre hace referencia al instituto en el que nació, el ITEFI.

Tefi está programado para acompañar y guiar a personas dependientes e invidentes. Se ha desarrollado en base a una plataforma robótica comercial a partir de la que se han hecho modificaciones tanto en hardware como en software.

Para mejorar su autonomía e inteligencia, se mejoraron aspectos como cámaras, micrófonos, gps-rtk, altavoces, LIDAR, diversos sensores ambientales y un procesador capaz de soportar tanto el sistema de control como los modelos de inteligencia artificial que se ejecutan en paralelo.

Tefi trabaja con diferentes modelos de inteligencia artificial, entre ellos el reconocimiento de voz, para que la persona pueda interactuar con el robot mediante comandos. Su dueño podrá pedirle lo que quiera que haga sin ningún interfaz, solo con la voz. También cuenta con un sistema de navegación automática para guiar a las personas tanto en el interior de un local como en el ambiente dinámico de las calles.

“Tefi, llévame a la oficina”

Tefi realiza un mapa preciso de los lugares que frecuenta. Una vez que ha ubicado en su mapa la casa, la oficina o la cafetería habitual, la persona solo tiene que darle un orden: “Tefi llévame a la oficina”, y el perro guía llevará a su dueño a la oficina, creando la ruta óptima y esquivando los obstáculos.

En el exterior puede hacer uso de Google Maps para encontrar la ruta a destinos que no estén recogidos en su mapa.

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Mapa generado por TEFI.

 

Otros aspecto que consideramos de importancia vital es que Tefi pudiera hacer llamadas o enviar mensajes a amigos, familiares e incluso a hospitales si se trata de una emergencia. El pequeño perro robot también cumple funciones sanitarias: sus sensores le permiten evaluar en tiempo real la acumulación de dióxido de carbono, temperatura ambiente, incluso la presión arterial de su dueño.

Esto es un coche y no una zapatilla

Entre los muchos modelos de inteligencia artificial integrados en Tefi, destaca el que le permite reconocer objetos. Puede identificar coches, mesas, sillas, etc, incluso personas. Así puede informar a su dueño sobre lo que está viendo, acercarle a una silla si es lo que le han pedido, o a las zapatillas.

También queríamos que Tefi captara información del exterior, como los letreros de la calle. Por esto tiene capacidad para leer códigos QR y otros derivados que le permiten recoger información relevante como el cierre de un local, cambio de ruta en los autobuses, el corte de calles por obras, etc.

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Visión artificial de TEFI.

 

Tefi aún tiene mucho desarrollo por delante, pero antes de salir a la calle ya anuncia el prometedor uso de la robótica en la sociedad, y que muy pronto Tefi y los suyos formarán parte de nuestra vida cotidiana.The Conversation

Gerado Portilla, Doctor en Robótica, Universidad Politécnica de Madrid (UPM)

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.

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