Robot de Ayuda Física Inteligente (RAFI)

En un futuro, todas las personas mayores que vivan solas tendrán un asistente robótico, que les ayudará en tareas físicas.

Investigador principal

Jesús Manuel Gómez de Gabriel

Sede:

UMA

Tecnología

Machine Learning, Robótica

Agentes agregados

SOLUCIONES DE MECANIZADO INGENIERIA UNO

Resumen de la propuesta

En un futuro, todas las personas mayores que vivan solas tendrán un asistente robótico, que les ayudará en tareas físicas.

Hoy existen robots sociales que se comunican con nosotros, y asistenciales que nos acercan objetos, pero no ninguno capaz de manipularnos físicamente por su propia iniciativa.

Se propone implementar un demostrador de robot doméstico de asistencia física que incorpore métodos basados en inteligencia artificial, y pueda manipular las extremidades de una persona dependiente o que haya sufrido algún tipo de accidente doméstico, para proporcionarle un primer contacto, hasta la llegada de servicios médicos, si fuese necesario.

Este sistema fomenta la vida independiente y segura de un amplio sector de la población, tanto en viviendas particulares como en comunidades o residencias.

Objetivo del proyecto

El objetivo es el de implementar las tecnologías de detección de pose de personas basadas en métodos de inteligencia artificial mediante redes neuronales multi-capa (Deep-learning), que permitan realizar el agarre y manipulación de extremidades humanas de forma autónoma. La manipulación iniciada por el robot es un tipo de tarea que requiere de mecánicas adaptativas, mecanismos con control de impedancia y métodos de estimación basados en aprendizaje, de modo que el robot pueda adaptarse a las características de cada individuo de manera fiable y segura. El sistema, implementado mediante un manipulador móvil, debe ser capaz de detectar una persona que se encuentra en el suelo (consciente o no), e informar de su situación para solicitar ayuda humana en caso necesario. Si la persona está inmóvil, debe interactuar físicamente moviendo alguno de sus antebrazos para provocar su respuesta o movimiento, y detectar así su estado de consciencia. Para ello se desarrollará un manipulador móvil con capacidad de control de fuerzas para realizar una interacción física segura con las personas.

Resultados esperados e indicadores

Aparte de la obtención de un demostrador de tecnologías de inteligencia artificial a la robótica asistencial con contacto físico, de utilidad para la industria, se obtendrán unos resultados publicables de utilidad para la comunidad científica, como conjuntos de datos para aprendizaje de nuevas funciones inteligentes, y experiencias reales con dispositivos de manipulación segura de humanos.

Indicadores (esperados hasta el 31/12/2021)

  • Nuevo personal investigador (equivalente anual): 1
  • Patentes: 1
  • Nº contratos transferencia: 1
  • Congresos: 2
  • Publicaciones indexadas: 2
  • Tesis doctorales: 2

Justificación potencial impacto tecnológico del proyecto TRL

Parte de los trabajos propuestos se basan en desarrollos realizados por el grupo de investigación, que han sido publicados en conferencias y revistas internacionales. En particular se ha realizado una patente internacional del dispositivo de monitorización de señales biomédicas, de la que ya se han hecho pruebas en entornos controlados TRL6 y también en simulacros de rescate realistas TRL7. Como resultado de la integración de los métodos de detección e interacción con humanos, y el sistema de monitorización, en este proyecto se pretende hacer pruebas en entornos operacionales, que permitan validar esta funcionalidad para una posible industrialización de este sistema.