Robots Personales: cómo interactuareficazmente con recursos limitados

Mario E. Munich, PhDV.P. Of R&D

2011-11-03

Wikipedia: Un robot es una entidad virtual o mecánica artificial.

Campo interdisciplinario: electrónica, mecánica, ciencias de la computación, comunicación, etc.

Características fundamentales:- Movilidad- Interacción física con el entorno

Modelo de un robot en base a dibujos de Leonardo da Vinci

Qué es un robot?

Los robots según Hollywood

R2D2 C3PO

Johnny 5Rosie

Sonny

RobocopWall-ETerminator

Robots para manufactura

Aplicación masiva de robótica - Tareas repetitivas

- Alta precisión- Ambiente controlado

La tecnología robótica tomará formas diversas... como sucede con el microprocesador

Industria robótica, crecimiento estimado

1995 2000 2005 2010 20250

10

20

30

40

50

60

70

Home

Medical/Welfare

Public sector

Bio-industrial

Manufacturing

Worldwide Market Size (billions $)

Source: Japan Robotics Association

$5.6B

$11.0B

$24.9B

$66.4B

Los robots hogareños y de servicio tendrán un crecimiento exponencial

Robots en Medicina:Cirugía, doctor u enfermera remota, cuidado de ancianos, transporte y logística, ....

Robots para elHogar:limpieza,juguetes, educación,telepresencia, seguridad, ayuda aancianos …

Electrodomésticos y Juguetes

Aspiradora ~~ 7,000,000 unidades (~ 1.5 millón en 2010) Juguetes ~~ 4,000,000 unidades

Educación, Desarrollo, Pasatiempo

“People are going to be having sex with robots within five years,” Henrik Christensen, 2006

Roxxxy, 2010

Detección de carril

Detección de obstáculos

Detección de conductor dormido

Automóviles

Shakey (1969)

Procesador: PDP-10Memoria: 192K 36-bit wordsLenguaje: STRIPS y QA4

Programa: 300.000 36-bit words (~ 1.35MB)

De Shakey al presente

Galaxy Nexus1.2GHz dual-core16/32GB Flash1GB RAM5MP camera1.3MP 2nd camera

LRF

Cámarasdigitales

Red WiFi, 3G, 4G, LTE

3D cámaras

Kinect

Cronología de robots hogareños

1969 2011 2???

(Desafíos Tecnológicos)

Bicentennial Man

Interacción Hombre-Robot

Desearíamos:

Estado actual:

R2D2

C3PO

- Interface de habla- Interpretación de lenguaje coloquial- Interface visual- Interpretación de imágenes- Interpretación de emociones- Exhibición de emociones- ...

- LEDs- Botones- Sonidos simples (tonos)

Objetivo: - Comunicación bi-direcciónal fluída (quasi humana).- Como mínimo, indicación del estado interno del robot.

Estudio de Costos

Caso Testigo: Desarrollo de un sistema de navegación para robots hogareños (específicamente para limpiadoras robóticas)

- Precio de venta de un robot hogareño: $100s (< $1000)

- Costo de producción ~ 20 – 30% precio de venta

- Ejemplo:– Precio de venta: $300

– Costo de producción: $60 - $90 (FOB Hong Kong)

Incluye: placa con procesador, conectores, sensores, actuadores, baterías, cargador, chasis, componentes específicos del producto (aspiradora), software, mano de obra de armado...

Qué se puede hacer con $60!!!

HRI en Mint

Objetivos de diseño de HRI

Simple Entendible Rica en potencial de interacción Predecible Consistente “Fácil de Usar” “Demostrar Inteligencia”

Conclusiones

- La tecnología robótica se integrará a la vida cotidiana en una variedad de formas diferentes.

- Condiciones son óptimas para la explosión del mercado de robots hogareños y de servicio.

- El desarrollo de sensores, módulos de procesamiento, y robots en general debe realizarse considerando el costo de los mismos.

- Los robots hogareños actuales están recién alcanzando capacidades básicas de supervivencia (localización e interacción con el medio).

- Tenemos un largo camino a recorrer para alcanzar las capacidades de los robots de las películas y las novelas de ciencia ficción.

Interacción Multi-modal Emotiva

Kismet, MIT Media Lab

Interfaces alternativas

Control de la silla de ruedas conElectroencefalografía (EEG),EPFL, Switzerland