El sistema, descrito el 15 de marzo en la revista. MÁS UNO, podría ayudar a hacer que los robots sofisticados sean más útiles para las personas que no tienen experiencia en el manejo de sistemas robóticos complejos. Los participantes del estudio interactuaron con la interfaz del robot utilizando tecnologías de acceso asistido por computadora estándar, como los rastreadores oculares y los rastreadores de cabeza, que ya estaban usando para controlar sus computadoras personales.

El documento informó sobre dos estudios que muestran cómo tales "sustitutos corporales robóticos", que pueden realizar tareas similares a las de los humanos, podrían mejorar la calidad de vida de los usuarios. El trabajo podría proporcionar una base para desarrollar robots de asistencia más rápidos y capaces.

"Nuestros resultados sugieren que las personas con deficiencias motoras profundas pueden mejorar su calidad de vida utilizando sustitutos corporales robóticos", dijo Phillip Grice, un reciente Ph.D del Instituto de Tecnología de Georgia. Graduado quien es primer autor del artículo. "Hemos dado el primer paso para hacer posible que alguien compre un tipo apropiado de robot, lo tenga en su hogar y obtenga un beneficio real de él".

Grice y el profesor Charlie Kemp del Departamento de Ingeniería Biomédica de Wallace H. Coulter en Georgia Tech y Emory University utilizaron un manipulador móvil PR2 fabricado por Willow Garage para los dos estudios. El robot con ruedas tiene 20 grados de libertad, con dos brazos y una "cabeza", que le da la capacidad de manipular objetos como botellas de agua, paños, cepillos para el cabello e incluso una afeitadora eléctrica.

"Nuestro objetivo es dar a las personas con uso limitado de sus propios cuerpos acceso a cuerpos robóticos para que puedan interactuar con el mundo de nuevas maneras", dijo Kemp.

En su primer estudio, Grice y Kemp pusieron el PR2 a través de Internet para un grupo de 15 participantes con discapacidades motoras graves. Los participantes aprendieron a controlar el robot de forma remota, utilizando su propio equipo de asistencia para operar el cursor del mouse para realizar una tarea de cuidado personal. El ochenta por ciento de los participantes pudieron manipular el robot para recoger una botella de agua y llevarla a la boca de un maniquí.

"En comparación con las personas sanas, las capacidades del robot son limitadas", dijo Grice. "Pero los participantes pudieron realizar tareas de manera efectiva y mostraron mejoras en una evaluación clínica que midió su capacidad para manipular objetos en comparación con lo que hubieran podido hacer sin el robot".

En el segundo estudio, los investigadores proporcionaron el PR2 y el sistema de interfaz a Henry Evans, un hombre de California que ha estado ayudando a los investigadores de Georgia Tech a estudiar y mejorar los sistemas de asistencia robótica desde 2011. Evans, que tiene un control muy limitado de su cuerpo, probó el robot en su casa durante siete días y no solo completó las tareas, sino que también ideó nuevos usos combinando la operación de ambos brazos de robot al mismo tiempo, usando un brazo para controlar una toalla y el otro para usar un cepillo.

"El sistema fue muy liberador para mí, ya que me permitió manipular mi entorno de forma independiente por primera vez desde mi ataque", dijo Evans. "Con respecto a otras personas, me emocionó ver a Phil obtener resultados abrumadoramente positivos cuando probó objetivamente el sistema con otras 15 personas".

Los investigadores se alegraron de que Evans desarrollara nuevos usos para el robot, combinando el movimiento de los dos brazos en formas que no habían esperado.

"Cuando le dimos a Henry acceso gratuito al robot durante una semana, encontró nuevas oportunidades para usarlo que no habíamos anticipado", dijo Grice. "Esto es importante porque gran parte de la tecnología de asistencia disponible en la actualidad está diseñada para propósitos muy específicos. Lo que Henry ha demostrado es que este sistema es poderoso para brindar asistencia y capacitar a los usuarios. Las oportunidades para esto son potencialmente muy amplias".

La interfaz le permitió a Evans cuidarse en la cama durante un período prolongado de tiempo. "El aspecto más útil del sistema de interfaz fue que podía operar el robot de forma completamente independiente, con solo movimientos pequeños de la cabeza utilizando una interfaz gráfica de usuario extremadamente intuitiva", dijo Evans.

La interfaz basada en la web muestra a los usuarios cómo se ve el mundo desde las cámaras ubicadas en la cabeza del robot. Los controles sobre los que se puede hacer clic superpuestos en la vista permiten a los usuarios mover el robot en un hogar u otro entorno y controlar las manos y los brazos del robot. Cuando los usuarios mueven la cabeza del robot, por ejemplo, la pantalla muestra el cursor del mouse como un par de globos oculares para mostrar dónde se verá el robot cuando el usuario haga clic. Al hacer clic en un disco que rodea las manos robóticas, los usuarios pueden seleccionar un movimiento. Mientras conduce el robot alrededor de una habitación, las líneas que siguen al cursor en la interfaz indican la dirección en que viajará.

La construcción de la interfaz en torno a las acciones de un simple ratón de un solo botón permite a las personas con una variedad de discapacidades usar la interfaz sin largas sesiones de entrenamiento.

"Tener una interfaz que los individuos con una amplia gama de discapacidades físicas puedan operar significa que podemos proporcionar acceso a una amplia gama de personas, una forma de diseño universal", señaló Grice. "Debido a su capacidad, este es un sistema muy complejo, por lo que el desafío que tuvimos que superar fue hacerlo accesible a las personas que tienen un control muy limitado de sus propios cuerpos".

Si bien los resultados del estudio demostraron lo que los investigadores se habían propuesto hacer, Kemp está de acuerdo en que se pueden hacer mejoras. El sistema existente es lento y los errores cometidos por los usuarios pueden crear contratiempos significativos. Aún así, dijo, "la gente podría usar esta tecnología hoy y realmente beneficiarse de ella".

Evans sugirió que el costo y el tamaño de la PR2 deberían reducirse significativamente para que el sistema sea comercialmente viable. Kemp dice que estos estudios señalan el camino hacia un nuevo tipo de tecnología de asistencia.

"Me parece plausible, basado en este estudio, que los sustitutos robóticos del cuerpo podrían proporcionar beneficios significativos a los usuarios", agregó Kemp.