Agricultura, servicios sociales y motor son algunos de los campos en los que investigadores de la Universidad de Almería están introduciendo robots para facilitar el trabajo o hacer la vida más fácil a personas dependientes. El futuro se está dibujando aquí. 

El implacable Terminator o el adorable R2D2 son dos de los arquetipos de robots que hemos asimilado en nuestra cultura en las últimas décadas por la influencia del cine o la televisión. Pero, en la realidad, cuando hablamos de robots lo hacemos de dispositivos mecánicos programados para realizar ciertas tareas e incluso para aprender y actuar según su experiencia. En este sentido, una aspiradora Roomba sería un ejemplo más real y asimilado.

Quienes diseñan robots, como los que ya funcionan en fábricas de automóviles y en otras industrias, tienen que tener en cuenta una variada serie de factores, como la mecánica, la electrónica y la informática: al ‘cuerpo’, hay que añadirle una ‘mente’, el sistema de control, que le permita una cierta autonomía. Para todos estos apartados que se necesitan para crear un robot funcional, hay expertos de alto nivel en la Universidad de Almería. Son los miembros del equipo de investigación Automática, Robótica y Mecatrónica (ARM), dirigido por Manuel Berenguel y en los que los profesores Francisco Rodríguez, José Manuel Moreno y José Luis Blanco, junto a Antonio Giménez, director de la Escuela Superior de Ingeniería a la que está adscrito el grupo, son los principales impulsores.

Desde el grupo ARM se están desarrollando proyectos que buscan cambiar el mundo para mejor con la ayuda de robots que hagan la vida más sencilla. Trabajan en ámbitos de lo más variado, desde la agricultura hasta la salud. Y lo hacen de forma coordinada, aportando cada uno los conocimientos que desde su área de trabajo sean necesarios. Porque desde la fase de idea al resultado final, tener un robot funcional, que realiza la labor que se buscaba, sin errores, es un trabajo que implica solventar muchos problemas, algunos que a los profanos puede que ni se les pasen por la cabeza.

«Hacer una mano que es capaz de coger una bombilla y enroscarla, sin romperla, es una operación muy compleja», explica Antonio Giménez, que añade que «la robótica engloba toda la tecnología que hace falta para hacer esto: la mecánica de la mano, el material que usa, qué articulación o mecanismo pones para conseguir que los dedos se muevan; la electrónica y los motores eléctricos que mueven eso; la informática; y la automática, que es conseguir que la mano se mueva sola, que también se llama ingeniería de control». Cuatro áreas de conocimiento que en la UAL han logrado ya varios éxitos.

Robots en el invernadero

Uno de las aplicaciones prácticas donde ya funcionan estos robots con sello almeriense es en el de la agricultura; el principal motor económico de la provincia evoluciona así de la mano de la investigación para seguir creciendo. Por ejemplo, han creado un carrito que se desplaza solo dentro del invernadero para apoyar al agricultor cuando está recolectando los productos y luego se va solo a otra nave para que alguien los descargue. «También hemos investigado cómo usar robots manipuladores para otras tareas mucho más difíciles, como recolectar o fumigar», cuenta Giménez.

Tres de las aplicaciones más relevantes en este campo son el Fitorobot, el proyecto Inversos y el proyecto Mediodía. El primero es un robot diseñado para desplazarse por el invernadero y realizar varias tareas, como la pulverización de fitosanitarios, que pueden ser perjudiciales para el ser humano pero son inocuas para un robot. El segundo, añade a estas tareas otras como el transporte de productos e incluso de trabajadores. Y el tercero supone un paso adelante en ‘imaginería robótica’, como explica Francisco Rodríguez: «Consiste en un lugar diseñado para que la mano de obra realice con el máximo rendimiento las operaciones de cultivo sin necesidad de desplazarse a la zona donde éste se sitúa». Es decir, que convertiría al agricultor en una especie de ‘conductor’ a distancia del robot, que sería el que realizaría el trabajo duro bajo plástico.

Cuando este sistema de trabajo sea cien por cien funcional, está llamado a dar un nuevo impulso a la producción agrícola de nuestra provincia, aunque hay ciertos problemas que habría que solucionar primero. Así, Rodríguez advierte de que «aunque existe prototipos de robots para la realización de tareas en el interior de invernaderos que los hacen socialmente viables, ya que realizan tareas repetitivas, tediosas y peligrosas y, que supuestamente aumentarían el rendimiento económico de una explotación, todavía hay algunos subsistemas que técnicamente no se han desarrollado convenientemente y habría que seguir trabajando en mejorarlos».

Asimismo, es un sistema que aun no es rentable, «incluso para tareas relativamente sencillas como la aplicación de fitosanitarios que sólo requieren un robot móvil», matiza Rodríguez. Otro de los problemas que se plantean es que el agricultor tendría que saber cómo manejar y mantener los robots, ya que «es una tecnología muy avanzada que requiere una alta cualificación tecnológica de los operarios, tanto usuarios como de mantenimiento». Por ello, añade el profesor, sería «necesaria la implantación de una industria auxiliar que ofertara estos servicios». Las soluciones a otros de los problemas que podrían surgir incluyen el compartir robots entre distintas explotaciones agrícolas para ahorrar gastos e incluso reestructurar los invernaderos para dar cabida a esta nueva selección de trabajadores mecánicos. Mientras eso llega, a nivel de pruebas han funcionado bien y le han valido al grupo la concesión de dos patentes, una ya licenciada.

Más parecidos a lo que uno imagina cuando piensa en un robot son los llamados ‘robots sociales’, que son aquellos que tienen la capacidad de comunicarse con las personas y mostrar expresiones, por ejemplo, bien sea mediante voz o por emisión de sonidos o de luces de colores, respondiendo a ciertos estímulos. Además, llevan incorporados cámaras y micrófonos para poder captar lo que les digan. Con este tipo de robots, «si tiene un buen programa para reconocer imágenes, puedes jugar con él al tres en raya o a las damas o al ajedrez», cuenta Antonio Giménez como ejemplo. Y es que las posibilidades de este tipo de robots son muchas y muy variadas.

En la UAL, se están usando en terapias con personas mayores y con niños autistas. El profesor Juan Carlos Moreno explica que utilizan un robot ya fabricado, el Aisoy, programados por ellos para que funcionen en «distintas terapias de rehabilitación cognitiva en personas mayores», cuyos resultados están probando en la Residencia San Rafael de Níjar. «El terapeuta enseña una foto de un cantante y si adivinan quién es, el robot pone una canción de ellos», explica Giménez, «o se pone una foto de un pájaro, o de un coche, y suena un ruido, y tienen que adivinar qué objeto es. Si aciertan, el robot les felicita y si no, les sigue dando pistas».

Juan Carlos Moreno cuenta que, además, el Aisoy «se ha usado para estudiar cómo afecta la introducción de un robot en las terapias aplicadas a los niños y niñas con necesidades de atención temprana», en el Centro Jardines de la Pipa, en Almería. Gracias a las pruebas realizadas, explica Moreno, «hemos identificado las limitaciones de este robot y estamos estudiando las modificaciones que nos permitirían mejorar los resultados».

Otra de las aplicaciones de robot social que se están estudiando hoy en día en la UAL servirá para facilitar la asistencia a clase de los alumnos que por enfermedad o cualquier otro motivo no puedan ir al campus en un momento dado. Así, Moreno adelanta que «tenemos previsto empezar en breve con un proyecto en el que usaremos el robot Peoplebot en aplicaciones de telepresencia en la universidad, de modo que sea posible que un alumno que no pueda asistir presencialmente a la UAL pueda asistir de forma virtual a través del robot». El sueño de Sheldon Cooper hecho realidad.

Coches autónomos y drones

Otro de los ámbitos en los que se mueve la investigación sobre robótica de la Universidad de Almería es el de la conducción autónoma, tan en auge en los últimos tiempos, con proyectos como los de Google o Tesla, entre otros. Un proyecto llamativo en esta línea es el de «un coche eléctrico que estamos robotizando, añadiendo sensores, y le hemos modificado el volante, tenemos un motor que hace girar la dirección y ese motor eléctrico lo controlamos con una mando de Playstation que pasa a través del ordenador», explica el director de la Escuela Superior de Ingeniería, que matiza que «si el día de mañana queremos que lo haga directamente el ordenador, sin necesidad de usar el mando, se puede hacer».

Esta búsqueda de su propio vehículo autónomo sirve para ir puliendo soluciones a problemas que este tipo de robots móviles siempre se encuentran, como el reconocimiento del entorno por el que se están moviendo, «lo que nosotros llamamos ‘reconocer el mapa’»; y conseguir desplazarse sin chocar con los obstáculos con los que se encuentra, que además «pueden ser fijos o móviles» y aparecer de forma repentina en escena. De momento, solo se utiliza dentro del campus porque la legislación no permite que circulen en el exterior, aunque es una tecnología bastante avanzada a día de hoy, que ya está implantada en entornos cerrados. «En un almacén de una farmacéutica, o de alimentos, o piezas de coche, donde antiguamente había toros manuales, a día de hoy hay robots móviles que se mueven sin conductor, llevando los productos de una estantería a otra estantería, o al muelle de carga», cuenta Giménez, que recuerda que «así funcionan las nuevas plantas de producción de Cosentino».

Donde aun queda mucho por investigar es, precisamente, en la conducción autónoma en exteriores, ya que ese ‘mapa’ que tiene que ‘reconocer’ el vehículo es variable, al contrario de lo que sucede en interiores, donde es más normal que las cosas permanezcan siempre más o menos en el mismo lugar. En este área, uno de los especialistas del país es José Luis Blanco, uno de los investigadores del grupo ARM, que hace diez años ya ganó un premio a la mejor tesis doctoral sobre robótica por su trabajo sobre SLAM, «una herramienta matemática que permite que el robot haga un reconocimiento del entorno más rápido del que hacía, y también a la hora de moverse y de evitar obstáculos; aprende más rápido y se puede mover más deprisa», explica Giménez.

En la UAL, también trabajan con un robot que es como un quad con cámara y sistema de GPS, al que «le programamos misiones», explica Antonio Giménez. Por ejemplo, detalla, «que dé una vuelta al patio de los naranjos; lo dejas y se va moviendo entre la gente». Una de las aplicaciones que podría darse a un robot como este sería la de formar un cuerpo de seguridad en el campus, ya que «puede funcionar como un robot de vigilancia».

El caso de los drones es similar, ya que «un dron es un vehículo autónomo inteligente que no se mueve en un plano, sino también en el eje Z», dice Giménez, por lo que los sensores y los sistemas de control tienen que ser distintos de los de los vehículos de tierra, aunque la planificación y navegación de SLAM es igual. A la hora de trabajar con drones, «la aplicación que le des es la que quieras», cuenta el director. Así, si se les colocan cámaras, se pueden utilizar en labores de vigilancia o, simplemente, «para ver qué gente hay en un entorno determinado». También, aunque en Almería aun no se está llevando a cabo ninguno, los drones se están utilizando en proyectos de agricultura de precisión: el dron sobrevuela un área, como por ejemplo un campo de trigo, y detecta «dónde se necesita agua y dónde no». Una solución más eficiente para el regadío, ahora que tanto escasea el agua.

Otras aplicaciones para los drones y los vehículos terrestres que se están desarrollando en la UAL están en «el ámbito de la arqueología, agricultura, monitorización de recursos naturales, supervisión de infraestructuras», detalla José Carlos Moreno. Estos proyectos se incluyen en el 3DLab, «un laboratorio de investigación en percepción y reconstrucción digital 3D, que mantenemos en colaboración con el grupo de Gestión Integrada del Territorio y Tecnologías de la Información Espacial, también de la UAL», explica. En este campo «hay varios proyectos actualmente en estudio», cuenta Moreno, que destaca que «recientemente hemos acabado con un proyecto centrado en la monitorización del estado de la línea de costa para la identificación de las zonas vulnerables», lo que permitirá «una gestión adecuada de los recursos naturales».

Las líneas de futuro

La investigación en robótica de la UAL también se desarrolla en el ámbito industrial, para el que «hemos desarrollado soluciones basadas en robots manipuladores para determinadas aplicaciones relacionadas con el sector de la piedra», explica José Carlos Moreno.

Asimismo, en salud también se buscan soluciones mediante robots, como el desarrollo de «un exoesqueleto para la rehabilitación de la mano, especialmente en pacientes que han sufrido un ictus», comenta Moreno, que añade que «de momento hemos diseñado la estructura mecánica y este año pretendemos abordar toda la parte electrónica». En otro proyecto, continúa, se está trabajando con un robot Powerball para «aplicarlo en terapias de rehabilitación de miembro superior». aunque matiza que este proyecto aun «está en su fase inicial».

Con estos proyectos, la Universidad de Almería está colocándose en primera línea de un campo, el de la robótica, que si antes nos hacía pensar en el futuro, en realidad ya es presente y está transformando la economía, el ocio y el bienestar de la gente.

¿Nos conquistarán los robots?

Los robots, más allá de ayudar y ser útiles en distintos ámbitos, tienen el problema de provocar el rechazo de parte de la sociedad, que teme que vaya a dejarla sin trabajo o, incluso, que acaben siendo tan inteligentes y fuertes que sea imposible para un humano impedir un rebelión, que terminaría con el humano sometido a la ‘dictadura’ de los robots. Es un escenario que cine y literatura han alimentado desde los inicios del concepto de robot, aunque hoy en día, a pesar de los avances en la materia, aun estamos muy lejos de alcanzarlo. Así lo asegura Antonio Giménez, director de la Escuela Superior de Ingeniería e investigador del grupo de Automática, Robótica y Mecatrónica de la UAL. «En la primera clase de Robótica, se ponen transparencias de estadísticas de la Federación Internacional de Robótica, sobre el número de robots que se usan en el mundo y en qué aplicaciones», cuenta, «y una es muy buena, el número de robots por país y su índice de paro; y resulta que los países que tienen más robots son los que menos índice de paro tienen, Japón, Alemania, Estados Unidos».

Aunque es cierto que hay puestos de trabajo que desaparecen por la mecanización, e incluso algunos proyectos van en la línea de librar al humano de ciertas labores peligrosas para su integridad física, también es verdad que toda esta industria y los cambios producidos por la implantación de robots están generando nuevas oportunidades en forma de trabajo. Los robots, por tanto, no generan paro, sino que están «cambiando la forma del trabajo y lo que se le pide al trabajador», asegura Giménez, que añade que «antes se pedía menos formación y ahora no». Al final, lo que está sucediendo con la penetración de la tecnología en el mundo laboral es que el tipo de trabajo está cambiando. Como ilustra Giménez, «en una fábrica que tiene cien robots, cada día se le rompe uno, así que tienes que tener gente que sepa manejar el robot o que sepa arreglarlo para siga funcionando».

Sobre el miedo a que nos acaben dominando intelectual y físicamente, el director de la Escuela Superior de Ingeniería tiene claro que es algo que, hoy por hoy, es imposible y que además no está cerca el futuro en el que sí pudiera suceder: «No hay alguien que tenga un robot que se mueva como nosotros, con nuestra destreza. Son muy buenos en cosas muy determinadas, haciendo cuentas, o jugando al ajedrez, nos ganan, perfecto, pero no encontrarás a uno que sea muy bueno jugando al ajedrez, la ping-pong, poniendo copas, en política… es que no lo hay y todavía es muy difícil que se consiga». Y es muy difícil porque hay que solucionar un problema: el de «la integración de todo en un espacio tan pequeño como nosotros; en un volumen como el nuestro, integrar toda la tecnología que hay, es muy difícil», explica Giménez, que añade que «hay gente que trabaja con manos biónicas, y son buenísimas, pero falta el resto». Así, para tranquilidad de quienes teman un futuro apocalíptico, cuenta que «hay muchas tecnologías, no solo la Inteligencia Artificial, para lograr un Terminator, la mecánica tiene que avanzar mucho». Aunque, eso sí, reconoce que «es más fácil que en ordenador se llegue antes». Es decir, que el robot que nos domine, de momento, no tendría ‘cuerpo’ humanoide: sería, si acaso, una inteligencia artificial surcando y controlando las redes de comunicaciones.

(Reportaje publicado en el número de noviembre de 2017 de la revista Foco Sur).