FORPHEUS, un robot para estimular el aprendizaje y potenciar las capacidades humanas por OMRON

La colaboración humano-robot ha llegado a los deportes gracias a FORPHEUS, una máquina inteligente capaz de jugar pin pon, aprender de sus contrincantes y estimularlos para ser cada vez mejores. Para su fabricación se han empleado tecnologías como el Diseño Generativo y la Impresión 3D, capaces de disminuir el peso pero manteniendo el rendimiento, indispensables en este deporte.

Robots deportistas que mejoran la IA

Robot FORPHEUS - Cortesía OMRON

Una filosofía innovadora detrás de los Robots de OMRON

El témino Robot fue ideado por el escritor Karel Čapek hace 100 años en la obra de teatro R.U.R. para definir a unas máquinas humanoides que originalmente debían colaborar en las jornadas laborales, pero que con el tiempo se adueñaron de la tierra y lograron destruir a las personas. 

Pero esta idea del dispositivo destructor se aleja del verdadero origen de los robots en la sociedad. Los primeros se relacionaron con sectores como el nuclear, espacial, industrial o los drones. Generando en cada una de sus especialidades infinidad de aportes a la Inteligencia Artificial que la colocan en el presente como una de las tecnologías que cambiará el mundo. 

Desde la empresa japonesa OMRON han definido tres fases evolutivas de la relación entre los humanos y los robots: 

Reemplazo: las máquinas con IA hacen actividades rutinarias que hasta ahora hacían los humanos.

Colaboración: una relación bidireccional, donde ambos mejoran constantemente y trabajan en conjunto. 

Armonía: los robots ayudan a los humanos a ampliar sus propias capacidades, integrándose en la sociedad en múltiples formatos. 

La exploración de OMRON se enfoca en llevar la Inteligencia Artificial al tercer nivel de Armonía, y para lograrlo han desarrollado el experimento del robot Forpheus, relacionado a los deportes.  

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Robots deportistas que mejoran la IA

Sensores para reconocer el jugador y la pala, así como la función de servicio del Robot FORPHEUS - Cortesía OMRON

FORPHEUS, un robot capaz de aprender y mejorar jugando al pin pon

Para jugar bien al pin pon es necesario tener la capacidad de sacar bien, de devolver el tiro estratégicamente y con un golpe directo sobre la bola, que buscará poner al contrincante en una situación de desventaja para obtener el punto. El equipo de ingenieros que llevó adelante el proyecto de Forpheus ha trabajado desde el año 2014 en seis versiones que han mejorado constantemente al robot. 

La sexta generación se asemeja a una araña espacial, cuenta con tres pies fijos y un módulo central aéreo que sostiene al cerebro de la IA, del que nacen tres brazos articulados que soportan y permiten el movimiento del módulo de agarre para la pala. 

Forpheus está equipado con múltiples sensores que sirven, entre muchas otras cosas, para medir la distancia hasta la bola y predecir su rotación y trayectoria. Cuenta además con tres cámaras que permiten ver los movimientos del contrincante y de la pala, pero diversos factores como la iluminación, la vestimenta, la superposición de elementos (partes del cuerpo, pala, bola, entre otras) hacen que sea imposible depender solamente de las capturas visuales. Para solventarlo se incorporaron algoritmos que tras pruebas y errores, le otorgan a la IA la capacidad de predecir cómo se mueven las partes del cuerpo como los brazos, los hombros, los gestos, al igual que la raqueta y la pelota. La suma de todos estos datos capturados al momento capacitan al robot para prever con máxima precisión la dirección en la que será devuelta la pelota, antes incluso de que haya sido golpeada. 

Robots deportistas que mejoran la IA

Brazo elaborado con Diseño Generativo e Impresión 3D- Cortesía OMRON

¿Cómo mejorar los robots desde el diseño?

Los diferentes componentes físicos que hacen posible el funcionamiento de Forpheus han requerido de largas horas de dedicación de especialistas en desarrollo de hardware. En este caso el objetivo ha sido  recrear las funciones del brazo y la mano desde el hombro hasta la punta de los dedos, pero con piezas de acero muy alejadas de la forma humana. 

El Diseño Generativo y la Impresión 3D han colaborado para mejorar las capacidades del robot. En sociedad con Kyoso Technology Co. el equipo de OMRON pudo crear un brazo aligerado que solucionaba el problema de las roturas en la antigua pieza de carbono que sostenía la pala. El nuevo componente es 10cms más largo que el anterior, pero mantiene el mismo peso, es de titanio y cuenta con una forma futurista acorde con las ambiciones de Forpheus. 

“El tenis de mesa requiere un swing de raqueta muy rápido. El robot tiene que balancear la pala a una velocidad de 1/1000 de segundo más o menos para golpear correctamente la pelota. Tuvimos que crear hardware que fuera rápido y preciso, y también tuvimos que incorporar un algoritmo que pudiera maximizar su rendimiento”

Satoshi Yase

Líder del proyecto - OMRON

La IA está cada día más presente en la sociedad. La apuesta de OMRON y su equipo de ingenieros es llevar la colaboración Humano - Robots al punto donde las máquinas estimulen el aprendizaje y ayuden a la humanidad explotar sus capacidades.