L’UJI presenta els resultats d’un important estudi europeu on s’ha intentat replicar en robots els comportaments humans relacionats amb la visió, l’agafament d’objectes i la percepció espacial.
L’equip ha treballat conjuntament amb altres grups d’investigació en el projecte EYESHOTS (Heterogeneous 3-D Perception Across Visual Fragments), finançat per la Unió Europea a través del 7 Programa Marco. Conclosos els tres anys de treball, han aconseguit avançar en la interacció entre el control de la visió i el moviment, i desenvolupar un avançat sistema visual tridimensional que se sincronitza amb els braços i que permeten al robot percebre, prendre consciència del que el rodeja i a més recordar-ho per a actuar en conseqüència.
Perquè un robot humanoide interaccione correctament amb el seu entorn i desenvolupe tasques de manera autònoma, és necessari primer perfeccionar estos mecanismes bàsics que encara no estan resolts satisfactòriament, indica l’investigador Ángel Pascual del Pobil, director del Laboratori de Robòtica Intel·ligent de la Universitat Jaume I (UJI) de Castelló. Han validat les seues conclusions amb un sistema oculomotor consistent en un cap de robot amb ulls mòbils integrat a un tors amb braços articulats construït en la universitat castellonenca.
Per a fer els models computacionals, s’ha partit dels coneixements de la biologia primer animal i després humana, per la qual cosa s’han unit experts en neurociències, psicologia, robòtica i enginyeria. L’estudi del control de la visió es va iniciar registrant les neurones de mones dedicades a la coordinació visomotora, ja que la nostra forma de percebre el món la compartim amb els primats que posseeixen un sistema visual semblant al nostre.
La primera característica del nostre sistema visual que es volia replicar de manera artificial és el moviment sacàdic dels ulls relacionat amb el canvi dinàmic d’atenció. Segons Ángel Pascual del Pobil: «Constantment canviem el punt de vista en uns moviments dels ulls molt ràpids. Tant que nosaltres quasi no som conscients. Quan els ulls estan en moviment, la imatge és borrosa i no som capaços de percebre-la nítidament. De manera que el cervell integra els fragments com si es tractara d’un puzle per a fer-nos la impressió d’una imatge contínua i perfecta de l’entorn».
A partir dels registres neuronals es van fer models computacionals de la part del cervell que integra les imatges amb els moviments tant d’ulls, com de braços. La hipòtesi de fons és que eixa integració és molt diferent de com se sol realitzar en enginyeria o robòtica i com es representa la informació també difereix. En aquest sentit, els experts van intentar demostrar que quan les persones fem un moviment d’abast cap a un objecte, el cervell no calcula les coordenades, sinó que el braç sap on ha d’anar perquè li ho diuen els ulls.
Comenta l’investigador: «No és que a partir dels ulls, el cervell calcule una posició i llavors el braç es moga a aqueixa posició. Sinó que és molt més directe: al mirar els ulls a un punt, els ulls li diuen al braç on ha d’anar. Tot açò es va aprenent durant les etapes de desenvolupament: els bebès no coneixen eixa relació però s’aprèn a base de connectar neurones». De manera que estos mecanismes d’aprenentatge s’han simulat en EYESHOTS a partir d’un model computacional de xarxes neuronals consistent en: aprendre a mirar, a construir una representació de l’entorn, a conservar les imatges adequades, i a utilitzar la memòria per aconseguir objectes amb la mà encara que no s’estiguen observant en aqueix moment.
Es tracta, per tant, d’un projecte d’investigació més bàsica que aplicada. «Les nostres troballes es poden aplicar a qualsevol robot humanoide del futur amb capacitat de moure els ulls i enfocar-los a un punt. Són qüestions prioritàries perquè els altres mecanismes funcionen correctament», puntualitza l’investigador. Coordinat per la Universitat de Gènova (Itàlia), han participat a més de l’UJI, la Universitat Westfälische Wilhems (Alemanya), la Universitat de Bolonya (Itàlia), i la Universitat Catòlica de Lovaina (Bèlgica).
El Laboratori de Robòtica Intel·ligent treballa de manera paral·lela en el projecte europeu GRASP centrat en l’agafament robòtic, és a dir, en la manipulació d’objectes distints. L’objectiu és demostrar que el prototip de robot aconsegueix buidar una cistella d’anar a comprar amb objectes de diferent grandària i forma sense que caiguen i col·locar-los ordenadament en una altra ubicació. És una altra de les qüestions fonamentals de la robòtica que estos investigadors intenten resoldre.
Informació elaborada per RUVID (Xarxa d'Universitats Valencianes per al foment de la investigació, el desenvolupament i la innovació).