China desarrolla la primera mano robótica del mundo que combina percepción táctil con capacidades de movimiento completo

La mano F-TAC, primer sistema de mano robótica del mundo que combina percepción táctil de alta resolución en toda la mano con capacidades de movimiento completas. (Foto: Diario del Pueblo)

Por Gu Yekai y Fan Anqi

Un equipo de investigación chino ha desarrollado la mano F-TAC, el primer sistema de mano robótica del mundo que combina percepción táctil de alta resolución en toda la mano con capacidades de movimiento completas.

Este innovador diseño permite que la mano F-TAC imite la palma humana al percibir cambios de contacto en tiempo real y hacer ajustes rápidos, lo que mejora significativamente la estabilidad operativa del robot en entornos inciertos.

El equipo de investigación manifestó al Global Times que este logro ha profundizado la comprensión humana sobre la naturaleza de la inteligencia, ofreciendo ideas importantes para el desarrollo de sistemas de IA de próxima generación.

Compuesto por investigadores de la Universidad de Beijing, el Instituto de Inteligencia Artificial General de Beijing y otras instituciones, el equipo publicó los nuevos logros en la prestigiosa revista académica internacional Nature Machine Intelligence.

La mano del hombre consta de 27 huesos y 34 músculos, que proporcionan 24 grados de libertad. Esta extremidad se caracteriza por su estructura altamente compleja y una funcionalidad notablemente precisa. Es por ello que la investigación sobre las capacidades de la mano humana representa un tema de vanguardia en la inteligencia artificial y la robótica humanoide.

Se entiende que cuando los humanos manipulan objetos, entran en juego dos habilidades principales: la retroalimentación táctil y la función motora. En investigaciones anteriores, integrar estas dos capacidades se ha considerado uno de los desafíos clave en la robótica.

"El sistema táctil humano consiste en dos componentes críticos: una densa red de sensores táctiles distribuidos por la piel y mecanismos de procesamiento neural especializados en el cerebro que interpretan la entrada sensorial. Nuestra mano F-TAC imita este diseño al integrar 17 sensores táctiles de alta resolución en seis configuraciones diferentes, mientras que ingeniosamente diseña los sensores para que sirvan tanto como elementos de detección como componentes estructurales, logrando así una cobertura táctil sin precedentes sin sacrificar la flexibilidad", explicó Zhao Zihang, autor principal del trabajo de investigación.

Por su parte, el primer co-autor del artículo, Li Yuyang, también candidato a doctorado en el Instituto de Inteligencia Artificial General de Beijing, precisó al Global Times que la mano robótica tiene una notable flexibilidad y ha presentado desafíos sustanciales para los algoritmos de control.

"Para superar esto, hemos desarrollado un algoritmo capaz de generar diversas estrategias de agarre similares a las humanas. Este algoritmo basado en un modelo probabilístico puede producir movimientos de agarre que se asemejan estrechamente a los movimientos humanos, abarcando 19 patrones de agarre humano comunes", explicó Li.

Li elaboró aún más sobre el mecanismo de inteligencia adaptativa de la mano F-TAC.

"La captura simultánea de múltiples objetos sirve como un criterio crucial para evaluar la flexibilidad de la mano robótica, ya que presenta una tarea significativamente más compleja que la captura de un solo objeto. Mientras que al recoger un solo objeto, la mano robótica puede lograrlo mediante un simple pellizco con dos dedos, agarrar múltiples objetos requiere una detección precisa del contacto con toda la mano y un ajuste continuo de las estrategias de movimiento para asegurar un rendimiento de agarre preciso y estable", manifestó.

De acuerdo al equipo de investigación, los resultados experimentales muestran que al encontrarse con obstáculos durante la operación, la mano F-TAC puede detectar el problema y cambiar a soluciones de respaldo en solo 0.1 segundos. Para validar aún más el rendimiento práctico de esta tecnología, el equipo de investigación llevó a cabo 600 pruebas de agarre. Los hallazgos demuestran que, en comparación con las manos robóticas tradicionales sin retroalimentación táctil, la mano F-TAC muestra una adaptabilidad notable al enfrentar errores operativos y riesgos de colisión, mejorando su tasa de éxito del 53.5 por ciento a un perfecto 100 por ciento.

"Nuestra investigación no es solo un avance técnico, sino que ofrece una nueva perspectiva sobre la naturaleza de la inteligencia. El éxito de la mano F-TAC demuestra que las capacidades sensoriales ricas son igualmente esenciales para desarrollar la inteligencia de las máquinas", recalcó Zhu Yixin, autor y profesor asistente del Instituto de Inteligencia Artificial de la Universidad de Beijing.

Zhu considera que en el futuro se integrará aún más la percepción táctil al control robótico para explorar modelos de interacción corporal mucho más inteligentes, sentando las bases para una verdadera inteligencia artificial general.

"A través de esta investigación, no solo estamos avanzando en la tecnología robótica, sino también profundizando nuestra comprensión de la naturaleza de la inteligencia. Estos conocimientos guiarán el desarrollo de la próxima generación de IA y ayudarán a que la inteligencia corporal se integre en diversas industrias, inyectando nuevas fuerzas productivas en el desarrollo económico y social de China", concluyó Zhu.