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Justina representará a México en la RoboCup 2013

Justina puede identificar personas y objetos. Con su brazo manipulador tiene la habilidad de traer objetos. Diseño: Bárbara Castrejón.

21-06-2013

Por Naix’ieli Castillo García, DGDC-UNAM



Del 26 al 30 de junio, Holanda será sede de una de las competencias de robótica más ambiciosas del mundo, la RoboCup 2013. Esta competencia surgió a principios de la década de los noventas en Japón, donde un grupo de investigadores reunidos en un Congreso llamado Grandes Retos de la Inteligencia Artificial, tuvieron la idea de usar el futbol como una forma de promover la ciencia y la tecnología.

La RoboCup se planteó como máximo objetivo desarrollar un grupo de robots humanoides, que en el año 2050, pueda vencer al equipo campeón del Mundial de Futbol. Tomando en cuenta el estado del arte de la tecnología hoy, es sin duda un reto muy ambicioso, sin embargo, los especialistas creen que es posible.

Existen un par de ejemplos alentadores. Pasaron únicamente cinco décadas, desde que los hermanos Wright hicieron su primer prototipo de avión, hasta la misión Apolo que consiguió poner un hombre en La Luna y traerlo de regreso a salvo. También transcurrieron cerca de 50 años desde la creación de la primera computadora digital, hasta 1997 cuando la inteligencia artificial Deep Blue de IBM logró vencer al campeón mundial de ajedrez, Garry Kasparov.

Los líderes en inteligencia artificial en el mundo creen que un equipo de humanoides, capaz de vencer al campeón de futbol en el año 2050, es un sueño alcanzable. Mientras se cumple, la RoboCup seguirá persiguiendo su propósito de promover la robótica y la investigación en inteligencia artificial.

Humanoides en la casa

Una de las categorías recientemente incorporada a la RoboCup, se llama Robot at Home, en ella, los robots deben atravesar por una serie de pruebas para evaluar sus habilidades y su desempeño en un ambiente doméstico no estandarizado. En una de las pruebas más complicadas, los equipos llevan su robot a un supermercado real y ahí le enseñan a comprar algunos productos.

Jesús Savage Carmona, titular del Laboratorio de Biorobótica del Posgrado de Ingeniería de la UNAM, explica que en la competencia de este año, una de las pruebas consistirá en que el robot llegue a la mesa de registro, se presente como parte del equipo y entregue su forma de inscripción.

Otro reto se conoce como fiesta de coctel; en este, los robots, ubicados en un espacio totalmente nuevo para ellos, deberán acercarse a una persona y preguntarle si quiere algo de beber. La persona podría contestarle “sí gracias, tráeme un refresco”, entonces el robot deberá encontrar el lugar donde se encuentran las bebidas, tomar la que se le pidió y regresar a la “fiesta” para localizar a la persona que ya habrá cambiado de lugar.

En otra tarea, llamada clean up, se le pedirá al humanoide que limpie una mesa; este deberá localizar los objetos en la superficie, distinguir los que son basura y los que debe colocar en otro lugar.

El robot de la UNAM

Un equipo multidisciplinario de estudiantes e investigadores del Laboratorio de Biorobótica del Posgrado de Ingeniería de la UNAM creó y programó un robot humanoide de servicio llamado Justina. Con él competirán este año en la RoboCup.

De acuerdo con el especialista en inteligencia artificial Jesús Savage, el sistema de visión del robot aprovecha la tecnología del sensor kinect, desarrollado por la compañía Microsoft para usarse en videojuegos; con él encuentra el plano de la mesa y detecta los objetos; una vez que los localizó, lleva su brazo manipulador a la posición de los mismos para tomarlos y llevarlos a otro lugar.

Justina está provista de dos brazos mecánicos, los cuales tienen 9 motores que le dan la fuerza para tomar los objetos. En su cerebro electrónico, los especialistas programaron algoritmos que calculan los ángulos que los motores deben dar a cada uno de los segmentos del brazo para tomar el objeto que requiere.

En su modo de entrenamiento, se le presenta un objeto, por ejemplo una lata de jugo de piña, y aprende sus características, cuando el robot vuelve a detectar en su sistema de visión el patrón que representa este jugo, lo reconoce.

Igualmente puede reconocer personas creando un patrón de las mismas, no solo con un sistema de reconocimiento facial, sino también por la ropa que usa. El experto en sistemas indicó que ya trabajan en que el robot pueda reconocer lugares, para que navegue por si mismo. “Por ahora, nosotros le ayudamos proporcionándole el mapa del sitio donde va a trabajar, indicó el investigador.

Para comprender las órdenes que se le dan,  el humanoide tiene un sistema de reconocimiento de voz y de interpretación de lenguaje natural. Luis Ángel Contreras Toledo, maestro en ingeniería de la UNAM, explica que cuando una persona le dice: “robot, trae el jugo de naranja”, el humanoide con un micrófono detecta la voz y traduce la instrucción a comandos de programación que los especialistas llaman instrucciones máquina. 

Los creadores de Justina

El nombre de Justina refleja lo complejo que fue dotarla de la inteligencia artificial para localizar y traer objetos. Luis Ángel Contreras, líder del equipo que competirá en la RoboCup 2013, comenta que durante el proceso de programación de Justina, aparecía frecuentemente en sus pantallas un mensaje de error: “just in time…”. Eran tan frecuentes estas fallas de programación que decidieron llamarle Justina.

El equipo científico que creó y programó a Justina está integrado por estudiantes de licenciatura de electrónica, ingeniería en computación, ingeniería mecánica e ingeniería mecatrónica, también participan estudiantes de posgrado de las áreas de ingeniería y ciencias de la computación y de ingeniería eléctrica. Con ellos colabora un diseñador para encargarse de la estética del humanoide y un psicólogo, quien ayuda a que el robot pueda reproducir mejor ciertas conductas humanas.

Los ingenieros del Laboratorio de Biorobótica esperan que la competencia será muy dura, porque los rivales son líderes en inteligencia artificial a nivel mundial; sin embargo, esperan llegar a las rondas finales y colocar a México en un buen lugar.

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