Una importante rama de la investigación robótica actual aspira a crear máquinas que cuiden a una población mundial cada vez más envejecida. Robots de todos los tamaños, aspectos y capacidades se preparan para acompañar a ancianos, ayudarles a recordar la medicación, vestirles y así, suavizar la carga que soportan familiares y cuidadores profesionales.

Este es el principal objetivo de los investigadores que trabajan dando forma a este mundo automatizado. Sin embargo, al mismo tiempo que se enfrentan a las complicaciones de enseñar a una inteligencia artificial a realizar estas tareas, abordan el reto de crear una tecnología que facilite la vida sin transformar a la sociedad en un mundo más insensible donde las personas se aíslen entre máquinas, perdiendo el contacto humano.

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Algunas de estas metas o necesidades asistenciales se están alcanzando más rápido que otras, los robots han aprendido antes a hacer compañía, jugar con las personas y recordarles datos importantes. En Barcelona ya hay ancianos que han acogido en sus casas a un robot asistente en un programa promovido por el Ayuntamiento de la ciudad. Y en los centros de mayores, estas máquinas juegan con los residentes para evitar que su deterioro cognitivo se agrave rápidamente.

Lo que aún no se encuentran son máquinas capaces de vestir a personas con movilidad reducida, este es uno de los objetivos que se ha marcado el equipo de CLOTHILDE (Cloth manipulation learning from demonstration). "Los robots industriales manejan normalmente piezas rígidas (...), pero la ropa tiene infinitas deformaciones, con lo cual siempre coges las prendas en una posición diferente y es mucho más complicado automatizarlo", explica a EL ESPAÑOL-Porfolio Carme Torras, profesora de investigación en el Instituto de Robótica e Informática Industrial (IRI, CSIC-UPC) de Barcelona que lidera desde hace cuatro años este proyecto.

Robots TIAGo manipulando ropa Institut de Robòtica IRI Omicrono

Torras acumula miles de horas de trabajo en más de 20 robots desde que empezó desarrollando robótica industrial porque "es la que había en ese momento", para después adentrarse en su verdadera pasión, la robótica más social que intenta "ayudar a personas con problemas a que se puedan integrar mejor, que puedan tener una vida autónoma más en condiciones, a favorecer la dignidad humana, vaya".

Los robots de CLOTHILDE aprenden a manipular prendas de todo tipo con tres objetivos marcados: el primero es que puedan hacer camas o recoger toallas y ropa en un contexto infeccioso como han sido las plantas de UCI en los hospitales durante la pandemia; la segunda plantea que sirvan en los procesos de devolución de venta por internet, que puedan doblar y guardar la ropa que llega en distintas posiciones cuando los compradores devuelven los paquetes. Y la tercera, la más compleja, la que requiere un trato directo con seres humanos para ayudarles a vestirse. Pueden ser desde cirujanos que entran a quirófano y no deben tocar nada, hasta enfermos con dificultades para moverse, personas más vulnerables.

Aprendiendo de los humanos

Para conseguir todos estos objetivos, los robots aprenden por demostración como los humanos y no mediante programación. "Utilizamos técnicas de aprendizaje automático, unidas a representaciones topológica de la ropa, que no tienen en cuenta este detalle geométrico, sino que es más una representación global de cómo está la prenda".

Después de crear el software que representa el estado de la prenda, el equipo ha diseñado las técnicas para que la máquina aprenda a manipularla. Los algoritmos de aprendizaje observan cómo dobla la ropa el humano o cómo éste ayuda al paciente a colocarse un zapato. Las cámaras y sensores que integra el robot sirven también para valorar el estado final de su trabajo, ver si la cama tiene arrugas y mejorar la próxima vez con el llamado aprendizaje por refuerzo.

El equipo barcelonés de CLOTHILDE no está solo en esta carrera, este complejo objetivo también se lo ha marcado el MIT (Instituto de Tecnología de Massachusetts) en Estados Unidos, cuyos ingenieros están trabajando en un brazo robótico que ayude a personas con baja movilidad a vestirse. Su robot trabaja estudiando la incertidumbre del comportamiento humano, anticipando los cientos de movimientos posibles que puede realizar el paciente durante el proceso, hasta conocerle bien.

Con el tiempo, explican los investigadores a Fast Company, la máquina aprende cómo se mueve la persona y descarta poco a poco todos esos posibles movimientos que en un principio imaginó y ha comprobado que el paciente no es propenso a hacer. Lejos de la compleja explicación mecánica y digital con la que están desarrollando las máquinas, ambos proyectos describen a sus robots como un becario en una residencia que poco a poco, y con las indicaciones de los asistentes más expertos, va familiarizándose con cada persona.

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Es lo que se conoce como personalización, una importante área de estudio dentro de la robótica que pretende que la máquina se adapte a las preferencias y las capacidades de cada usuario. Mediante información y comunicación, la máquina aprende lo que le gusta y necesita el humano. Por eso, los robots de CLOTHILDE analizan el estado del paciente en la hoja clínica y a través del cuidador reciben consejos.

Mantener el control

Aún así, las dudas no se disipan tan fácilmente. A la mente de algunos lectores habrá llegado rápidamente la imagen reciente de un brazo robótico jugando al ajedrez que por error le partió un dedo a su contrincante, un niño. La explicación que se dio cuando el incidente trascendió a nivel internacional es que el pequeño humano había errado al meter la mano cuando le tocaba mover al robot, confundiendo a la máquina que pensó que el dedo era una pieza del tablero.

Ante esta escalofriante escena, hay que recordar que ese robot no estaba programado para tener en cuenta el cuerpo de su oponente, solo la situación del tablero y la mecánica del juego, con piezas rígidas. Todo lo contrario que estos nuevos robots asistentes, aún así el miedo a un suceso similar en residencias u hospitales es comprensible.

La doctora Torras transmite un mensaje de calma: "es muy importante que la persona que está siendo atendida en todo momento sienta que tiene el control de la situación y (...) le puede dar órdenes de decir no, no, empieza con mi pie derecho porque tengo más facilidad para ponerme el zapato". La comunicación es bidireccional, la máquina también va hablando con el paciente, le va guiando pidiéndole que levante el brazo, siempre dentro de sus posibilidades, o avisándole que va a poner el calzado.

Robot TIAGo practicando con piezas Fundación Ace Omicrono

La comunicación entre máquina y humano es un factor clave para Torras y su equipo, cuyos conocimientos al respecto los han adquirido en proyectos anteriores como el que elaboraron en colaboración con la fundación ACE para tratar a personas con deterioro cognitivo. En este caso, las personas con demencia leve se ejercitan ordenando piezas en un tablero y el robot TIAGo de Pal Robotics ejerce de terapeuta, explicando la tarea y acompañando y animando en su realización. "Le dice: mira no era esta pieza, pero no te preocupes, seguro que lo vas a saber", dice Torras que asegura que el robot puede, incluso, detectar cuando la persona se está agobiando al ver que no actúa o no coge ninguna pieza. "Ha tenido muchísimo éxito porque personas mayores de 70 años y con una discapacidad, todos querían jugar con el robot".

En este proyecto también aprendieron que es positivo que la máquina cuente con una cara expresiva: las personas dudan mucho y antes de levantar la pieza del tablero miran al terapeuta. Si el robot hacía un gesto positivo, entonces cogían la pieza y la ponían en su sitio, de lo contrario la dejaban y miraban hacia otra pieza.

No quiere decir con esto que el robot tenga que parecer tan humano como los terapeutas o cuidadores de carne y hueso. Para Torras la apariencia debe ser antropomórfica, tanto cognitiva como física, pues si el aspecto es demasiado humano puede confundir a las personas y que piensen que son amigos. "Hacemos mucho hincapié en esto, en que no sea más humanoide que aquello que la tarea requiere, que sea una cara expresiva, pero que se vea que es artificial".

No son familia

De igual manera que el aspecto externo debe seguir revelando que es una máquina, la forma de actuar tampoco debe confundir. "Las personas mayores con las facultades un poco deterioradas pueden pensar que es un ser vivo y que se preocupa por ellos y entonces decir: mira mis hijos, que son todos unos pesados, que ya no vengan porque yo tengo a este robot que me cuida", explica.

Robot Ari II Ayuntament de Barcelona Omicrono

Esta matemática ha plasmado ese peligro en una novela de ciencia ficción, La mutación sentimental, en la que una niña despierta de la criogenización, en la que es inducida a la espera de una cura para su enfermedad, en un mundo en que cada persona cuenta con un asistente robótico; adaptarse no le será fácil en una sociedad que ha perdido sensaciones por la dependencia excesiva a las maquinas.

El robot debe servir de apoyo sin llegar nunca a sustituir el contacto con las personas, defiende esta investigadora. Desde Japón hasta Reino Unido, pasando por Barcelona, son muchos los países en los que se han puesto en marcha proyectos para paliar la soledad de los humanos con máquinas. En la Ciudad Condal, por ejemplo, el ayuntamiento cambió el robot Misty por Ari, robot con el que también trabaja el IRI, que tiene más capacidad de movilidad y con el que hay menos posibilidades de que los ancianos a los que acompaña creen un vínculo poco ético.

La IA al cuidado de los mayores

La variedad de proyectos enfocados al cuidado de personas dependientes es amplia. Desde Silicon Valley el programa People Power Family instala sensores por toda la casa del paciente para monitorizar sus movimientos y patrones de comportamiento. Ante cualquier anomalía en el día a día de estas personas que viven solas, el sistema avisa a sus familiares. Realizan informes diarios indicando si la persona ha dormido, si se ha acordado de bañarse o cuántas veces ha ido al baño.

ElliQ, robot cuidador de mayores ElliQ Omicrono

Más enfocado a paliar la soledad, una empresa israelí ha creado a ElliQ, un asistente inteligente que conversa y acompaña a las personas en sus hogares. Esta máquina entre altavoz inteligente y asistente humano, reconoce las emociones de su compañero de piso para actuar en consecuencia. Los investigadores advierten que estos robots diseñados para imitar sentimientos y crear relaciones cercanas son peligrosos y éticamente cuestionables.

Robots conscientes 

Esta confusión puede devenir por el error de otorgar sentimientos o conciencia similar a la de los humanos a la inteligencia artificial. Para esta investigadora los robots nunca van a tener una conciencia o sensibilidad mental como la de las personas. "Si llegan a tener algún tipo de conciencia no será como la nuestra, por ejemplo, sí es bueno que tengan conciencia de lo que saben hacer y lo que no, de sus propias capacidades y limitaciones". Pongamos por ejemplo que la persona con movilidad reducida le pide al robot que le acerque una pluma, refiriéndose a un bolígrafo. Si el robot no sabe a qué se refiere debería preguntar antes de traer cualquier cosa en su lugar. Este reto para Torras es fácil de alcanzar actualmente, mientras otros están más lejos.

Carme Torras con TAIGo Institut de Robòtica IRI Omicrono

Para evitar estos malentendidos, las máquinas necesitarán preguntar y pedir permiso a los humanos, que ejercen como filtro de seguridad. Es lo que se denomina diseño de recompensa inversa y aprendizaje de refuerzo inverso cooperativo. Así, los robots asistenciales como los de CLOTHILDE podrán comprender realmente la petición de las personas con las que trabajan.

Carme Torras termina la entrevista celebrando la evolución que ha sufrido la robótica estos años: "ha sido brutal, desde que yo empecé hasta lo que es ahora la inteligencia artificial y la robótica". Un campo por el que se apasiona cada día y en el que lleva años imaginando un futuro donde las capacidades de la tecnología sirvan para aumentar las de las personas y no al revés.