Entonces, los robots...
Los robots pueden programarse
para hacer lo mismo millones de veces con un margen de error mínimo,
lo que para nosotros es muy difícil, ¿verdad?
Verlos trabajar puede ser realmente impresionante.
Mírenlos.
Me pasaría horas mirándolos.
¿No?
Lo que no es tan impresionante
es que, fuera de la fábrica,
donde el entorno no es del todo conocido y no está totalmente calibrado,
hasta una tarea simple que no requiere mucha precisión
puede resultar en esto.
A ver, abrir una puerta no requiere mucha precisión.
(Risas)
O, por un pequeño error de medida,
no llega a la válvula y ya está.
(Risas)
La mayoría de las veces no hay forma de corregir.
¿Por qué pasa esto?
Bueno, desde hace muchos años
el diseño de robots hace hincapié en la velocidad y la precisión,
dando como resultado una arquitectura muy específica.
Un brazo robótico es un conjunto muy bien definido de elementos rígidos
y de motores llamados "actuadores", que hacen mover las articulaciones.
Esta estructura requiere una medición precisa del entorno,
es decir, de lo que está alrededor,
y una perfecta programación de cada movimiento
de las articulaciones del robot,
porque un error pequeño puede generar una falla muy grande,
con lo que se puede dañar algo o se puede dañar el robot,
si se golpea contra algo más duro.
Hablemos de estos robots por un momento.
Pero no piensen en el cerebro que tienen,
ni en lo bien programados que están.
Fíjense más bien en sus cuerpos.
Es obvio que algo está mal,
porque lo que hace que un robot sea preciso y fuerte,
también lo hace ridículamente peligroso e inefectivo en el mundo real,
porque su cuerpo no se deforma
ni se adapta a la interacción con el mundo real.
Pensemos entonces en el enfoque opuesto:
ser más blando que todo lo que nos rodea.
Tal vez les parezca
que ser blando no sirve prácticamente para nada.
Bueno, la naturaleza nos enseña lo contrario.
En el fondo del océano, por ejemplo,
sometido a miles de kilos de presión hidrostática,
un animal completamente blando
es capaz de moverse e interactuar con un objeto mucho más rígido.
Camina llevando una cáscara de coco
gracias a sus tentáculos flexibles,
que le sirven a modo de pies y de manos.
Y, aparentemente, un pulpo también es capaz de abrir un frasco.
Es bastante impresionante, ¿no?
Es obvio que esto no es posible únicamente gracias al cerebro del animal;
también tiene que ver con su cuerpo.
Es, tal vez, el ejemplo más claro
de la inteligencia corporal,
un tipo de inteligencia que tienen todos los organismos vivos.
Todos nosotros la tenemos.
La forma, el material y la estructura de nuestro cuerpo
juegan un papel fundamental para hacer una tarea física,
porque nos permiten adaptarnos al entorno
y resolver con éxito una variedad de situaciones
sin mucha planificación ni cálculos previos.
Entonces, ¿por qué no diseñar robots con un poco de esta inteligencia corporal,
para que no requieran tanto trabajo,
tanto cálculo y tantos sensores?
Para eso, podemos seguir la estrategia de la naturaleza,
que, a lo largo de la evolución, ha diseñado máquinas excelentes
para interactuar con el medio.
Es fácil darse cuenta de que la naturaleza usa materiales blandos frecuentemente
y materiales rígidos en forma esporádica.
Y esto es lo que hacemos en este nuevo campo de la robótica
que se llama "robótica blanda",
donde el objetivo principal no es diseñar máquinas súper precisas,
porque ya las tenemos,
sino diseñar robots capaces de afrontar situaciones inesperadas en el mundo real,
capaces de salir al mundo.
Para hacer un robot blando, lo primero que se necesita es un cuerpo maleable,
hecho de materiales o estructuras con gran capacidad de deformación,
así que no más elementos rígidos.
En segundo lugar, para moverlo, usamos "actuación distribuida".
Quiere decir que controlamos continuamente la forma de ese cuerpo tan deformable,
produciendo el mismo efecto que tener muchos elementos rígidos y articulaciones,
pero sin ninguna estructura rígida.
Como pueden imaginar,
la construcción de un robot blando es muy distinta a la robótica tradicional,
donde hay que combinar brazos, engranajes y tornillos de una forma muy definida.
En la robótica blanda construimos el actuador de cero, prácticamente,
la mayoría de las veces,
amoldando el material flexible
para que se deforme en función de un cierto estímulo.
Por ejemplo, aquí podemos deformar una estructura
y darle una forma que sería bastante compleja
si tuviéramos que hacerla con elementos rígidos y articulaciones.
Aquí usamos un solo estímulo:
aire a presión.
Veamos algunos ejemplos interesantes de robots blandos.
Aquí tenemos un amiguito simpático desarrollado en la Universidad de Harvard,
que camina cuando se le aplican ondas de presión a lo largo del cuerpo.
Como es flexible, también es capaz de arrastrarse debajo de un puente,
pasar del otro lado, y luego seguir caminando de otra forma.
Este es un prototipo muy preliminar,
pero también construyeron una versión más robusta con potencia incorporada
que puede salir y afrontar las interacciones con el mundo real,
como ser atropellado por un auto...
y seguir caminando.
Es lindo.
(Risas)
O un pez robótico que nada como un pez real
simplemente porque tiene una cola blanda
con actuación distribuida que funciona también con aire a presión.
Ese es del MIT.
Y, por supuesto, tenemos el pulpo robótico.
Fue uno de los primeros proyectos en el nuevo campo de la robótica blanda.
Aquí vemos el tentáculo artificial,
pero en realidad construyeron una máquina entera, con varios tentáculos,
que se puede tirar directamente al agua
y, como ven, puede desplazarse y hacer exploraciones submarinas
de una forma diferente a la de los robots rígidos.
Esto es muy importante en ambientes delicados, como los arrecifes de coral.
Volviendo a la superficie,
aquí tenemos una vista tomada desde un robot que crece,
desarrollado por mis colegas en Stanford.
Vemos la cámara adosada arriba.
Lo particular es que crece por la punta cuando se le inyecta aire a presión,
mientras el resto del cuerpo permanece en contacto con el entorno.
Está inspirado en las plantas, no en los animales,
porque las plantas crecen de una forma parecida
y así pueden afrontar gran variedad de situaciones.
Pero yo soy ingeniera biomédica,
y las aplicaciones en el campo médico son, tal vez, las que más me gustan.
Es difícil imaginar una interacción con el cuerpo humano más cercana
que directamente "entrar" en el cuerpo,
como cuando se realiza un procedimiento mínimamente invasivo, por ejemplo.
Aquí, los robots pueden ayudar mucho al cirujano,
porque tienen que acceder al cuerpo por orificios pequeños
y con instrumentos rígidos.
Estos instrumentos deben interactuar con estructuras muy delicadas,
en un entorno muy incierto y de forma segura.
Además, poner la cámara dentro del cuerpo,
es decir, los ojos del cirujano dentro del campo quirúrgico,
puede ser muy difícil con un elemento rígido,
como un endoscopio tradicional.
Con mi grupo anterior de investigación en Europa,
desarrollamos este robot quirúrgico blando con cámara,
que es muy diferente de un endoscopio tradicional
y que se mueve gracias a la flexibilidad del módulo,
que puede elongarse y doblarse en cualquier dirección.
Los cirujanos lo usaron para ver lo que hacían con otros instrumentos
desde distintos puntos de vista,
sin preocuparse demasiado por lo que tocaban alrededor.
Aquí vemos el robot blando en acción,
y aquí lo vemos ingresar.
Esto es un simulador; no es un cuerpo humano.
Ahí da la vuelta.
Tiene una luz, porque normalmente hay poca luz dentro del cuerpo.
(Risas)
Esperemos.
(Risas)
Pero hay procedimientos quirúrgicos que se realizan con tan solo una aguja,
y ahora, en Stanford,
estamos desarrollando una aguja muy flexible.
Una especie de robot blando muy diminuto,
mecánicamente diseñado para aprovechar la interacción con los tejidos
y moverse dentro de un órgano sólido.
Esto permite alcanzar tumores y otros objetivos específicos
en el interior de un órgano,
con tan solo una incisión.
Incluso se puede evitar una estructura
de camino al objetivo.
Claramente, este es un momento muy interesante para la robótica.
Tenemos robots que trabajan con estructuras blandas,
lo cual plantea preguntas nuevas y muy difíciles
para la comunidad de la robótica.
Recién estamos empezando a aprender cómo controlar,
cómo poner sensores en estas estructuras tan flexibles.
Pero claramente estamos muy lejos de lo que creó la naturaleza
durante millones de años de evolución.
Pero hay algo que sí sé:
los robots serán más blandos, más seguros,
y estarán allí afuera ayudando a la gente.
Gracias.
(Aplausos)