Los robots de cuidado serían transformadores para las personas con discapacidad y sus cuidadores, pero pocos grupos de investigación están trabajando en este espacio. Una nueva plataforma de simulación robótica desarrollada por investigadores de Cornell puede ayudar a más personas a ingresar al campo.
La plataforma de código abierto RCareWorld proporciona una simulación realista de escenarios de cuidados en el hogar al combinar: avatares precisos que representan a personas con discapacidades motoras; viviendas con diferentes niveles de modificaciones para la accesibilidad; y robots de cuidado. El simulador permite a los usuarios diseñar nuevos escenarios de cuidado robótico y programar robots existentes para realizar tareas de cuidado, sin robots costosos ni voluntarios humanos.
Ruolin Ye, estudiante de doctorado en el campo de la informática, anunció la plataforma en su presentación, «RCareWorld: A Human-centric Simulation World for Caregiving Robots», en la Conferencia Internacional IEEE/RSJ sobre Sistemas y Robots Inteligentes, en octubre.
El artículo recibió el premio al mejor artículo de RoboCup de la RoboCup Federation, que organiza una competencia anual de robots de servicio autónomos en un entorno de atención domiciliaria.
«Hay muchas barreras para ingresar a este campo», dijo Tapomayukh Bhattacharjee, profesor asistente de ciencias de la computación en la Facultad de Informática y Ciencias de la Información Ann S. Bowers de Cornell, quien dirigió el proyecto. Bhattacharjee cita los desafíos de conectarse con personas con limitaciones de movilidad y otras partes interesadas clínicas, la necesidad de una junta de revisión institucional para aprobar estudios que involucran contacto cercano con humanos y el costo de los robots.
«Se necesitan comentarios continuos de las partes interesadas (los beneficiarios de la atención que potencialmente usarían esta tecnología, los cuidadores y los profesionales de la salud) para saber si la tecnología que estamos desarrollando se trasladará del laboratorio a los hogares reales algún día». él dijo.
Bhattacharjee dirige EmPRISE Lab, uno de los pocos laboratorios que diseñan robots que ayudan con el cuidado físico, donde el robot toca a la persona, como para alimentarla, bañarla o vestirla. También trabajan en soluciones para el cuidado social; apoyo verbal como recordatorios de medicamentos o instrucciones para hacer ejercicio.
Se estima que 190 millones de personas en todo el mundo tienen condiciones que afectan su capacidad para moverse y funcionar; la robótica de asistencia tiene el potencial de dar a estas personas más independencia al tiempo que reduce la carga de los cuidadores. Pero actualmente, no hay robots de cuidado disponibles para uso doméstico. A través de RCareWorld, el equipo de Bhattacharjee espera brindar las herramientas básicas necesarias para diseñar y programar estos robots.
El simulador es el primero de su tipo, ya que tiene como objetivo simular de manera realista escenarios de cuidado a través de seis avatares humanos reales que se mueven y se comportan como personas con discapacidades motoras, como diferentes niveles de lesiones en la médula espinal, un tronco encefálico accidente cerebrovascular o parálisis cerebral. Cada avatar tiene un rango específico de movimiento y fuerza muscular según los datos clínicos recopilados de personas con discapacidades motoras. En futuras versiones, los investigadores planean ampliar el número de discapacidades representadas.
RCareWorld también incluye robots comúnmente utilizados para realizar investigaciones en entornos domésticos; los investigadores también pueden importar sus propios modelos de robots. En el simulador, los especialistas en robótica pueden probar algoritmos de navegación y manipulación y acceder a datos de sensores multimodales en los robots. También pueden usar la interfaz de realidad virtual para ingresar al simulador y controlar tanto a los robots como a los avatares humanos.
Los robots y avatares pueden interactuar en 16 casas diferentes con más de 200 habitaciones. Los hogares tienen tres niveles de modificaciones para la accesibilidad, que van desde sin modificaciones hasta hogares que están completamente libres de barreras para personas con discapacidades, con dispositivos de asistencia como salvaescaleras, camas de hospital y eslingas para elevadores de pacientes.
Usando algoritmos aprendidos en el simulador, un robot realizó con éxito un escenario de baño de esponja del mundo real; otro entrenó a voluntarios que usaban un casco de realidad virtual y guantes para realizar una rutina de ejercicios.
La primera versión de RCareWorld estará disponible gratuitamente para su uso a partir de principios de 2023; Bhattacharjee dijo que ya ha recibido interés de sus colegas.
Los coautores del artículo incluyen a Rajat Kumar Jenamani, estudiante de doctorado en el campo de la informática y Vy Nguyen ’23, junto con Wenqiang Xu, Haoyuan Fu y Cewu Lu de la Universidad Shanghai Jiao Tong, y Katherine Dimitropoulou de la Universidad de Columbia.
Referencia:
- Ye, R., et al. (2022) RCareWorld: A Human-centric Simulation World for Caregiving Robots. arXiv preprint. doi.org/10.48550/arXiv.2210.10821.
