Mano biónica provista de inteligencia artificial

Unos robotistas han recurrido a la inteligencia artificial para perfeccionar prótesis de mano robóticas con el fin de mejorar la destreza manual humano-máquina.

Ya sea para coger una taza y llevárnosla a la boca, escribir con un lápiz o estrechar la mano de alguien, en condiciones normales no necesitamos indicar de forma consciente a cada uno de nuestros dedos dónde deben posicionarse y cuánta fuerza deben aplicar para lograr un agarre adecuado.

La pérdida de esta capacidad intrínseca es uno de los muchos desafíos que afrontan las personas con brazos y manos protésicos. Incluso con las prótesis robóticas más avanzadas, estas actividades cotidianas conllevan una carga cognitiva adicional, ya que los usuarios abren y cierran los dedos alrededor de un objeto pensando detenidamente en cada uno de los movimientos involucrados.

Un equipo formado, entre otros, por Marshall A. Trout y Jacob A. George, de la Universidad de Utah en la ciudad estadounidense de Salt Lake City, ha encontrado ahora una manera de resolver este problema gracias a la inteligencia artificial.

Al integrar sensores de proximidad y de presión en una mano biónica comercial y entrenar una red neuronal artificial en posturas de agarre, los robotistas desarrollaron una estrategia para aumentar la autonomía de movimiento que da resultados mucho más parecidos a la forma natural e intuitiva en que agarramos objetos con las manos naturales.

Los robotistas equiparon una mano protésica comercial con yemas de dedos capacitadas para detectar la presión. Estas yemas también están equipadas con sensores ópticos de proximidad capaces de "ver" objetos antes de que entren en contacto con la mano. Todos estos sensores permiten que la inteligencia artificial ayude al usuario a ejecutar movimientos de alta precisión, cruciales para agarrar y sujetar cada clase de objeto de la manera que resulte idónea en cada caso. (Foto: Utah NeuroRobotics Lab)

Al trabajar en conjunto con la inteligencia artificial, los participantes del estudio experimentaron una mayor seguridad y precisión en el agarre, y un menor esfuerzo mental.

Los participantes consiguieron realizar numerosas tareas cotidianas, como recoger objetos pequeños o levantar una taza sosteniéndola por su asa, utilizando para ello diferentes estilos de agarre, en todos los casos sin un entrenamiento extenso.

En este video se muestran varias pruebas en las que un usuario coge, sostiene y manipula objetos delicados mediante una mano protésica robotizada, sin ayuda de la inteligencia artificial y con ella. La comparación entre una y otra situación para cada acto demuestra de manera rotunda la gran utilidad que tiene la incorporación de la inteligencia artificial.

Trout, George y sus colegas exponen los detalles técnicos de su innovación en la revista académica Nature Communications, bajo el título “Shared human-machine control of an intelligent bionic hand improves grasping and decreases cognitive burden for transradial amputees”. (Fuente: NCYT de Amazings)