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MobiKa - Robot móvil de bajo coste para la interacción entre humanos y robots

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Una forma de permitir que las personas mayores permanezcan más tiempo en sus hogares es utilizar robots de servicio para ayudarles en sus tareas cotidianas. Con este objetivo, diseñamos, desarrollamos y evaluamos un robot móvil de bajo coste para la comunicación con personas mayores. La idea principal es crear un robot asistente de comunicación asequible que esté optimizado para la interacción multimodal entre humanos y robots (HRI). Nuestro robot puede navegar de forma autónoma a través de entornos dinámicos utilizando un nuevo algoritmo para calcular las poses de las personas que se acercan

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Debido al cambio demográfico en los próximos años, el número de personas mayores aumentará en la mayoría de los países industrializados. La tecnología robótica puede ayudar a estas personas a vivir el mayor tiempo posible en sus hogares de forma autónoma e independiente y a reducir la necesidad de cuidados ambulatorios o estacionarios, por ejemplo, proporcionando medios de comunicación, detectando anomalías y emergencias, guiando a las personas y recogiendo objetos. Los robots de servicio también pueden ayudar a otras personas con movilidad reducida, como los pacientes de rehabilitación.

Los hogares privados son entornos altamente dinámicos que están diseñados principalmente para los seres humanos. Por lo tanto, un robot móvil tiene que hacer frente a pasajes estrechos y necesita un diseño que soporte la HRI segura. Para ser asequibles, los robots deben estar disponibles a bajo coste, pero al mismo tiempo ofrecer una funcionalidad considerable.

En este artículo, presentamos MobiKa (Mobile Communication Assistant), representado en la Fig. 1. Nuestra visión es resolver los problemas mencionados mediante el desarrollo de un robot de servicio móvil multipropósito asequible que se centre en la comunicación. MobiKa puede navegar de forma autónoma dentro de un entorno cartografiado. Para la interacción entre humanos y robots, MobiKa es capaz de acercarse con firmeza al usuario. MobiKa es fácil de usar, incluso para usuarios no técnicos. Con el uso de un diseño de hardware funcional y una arquitectura de software modular, ofrecemos una plataforma robótica altamente adaptable.

MobiKa está diseñado como un asistente de comunicación móvil. Durante el diseño del robot, la idea principal era crear un sistema asequible y optimizado para la interacción entre humanos y robots. Por lo tanto, elegimos un diseño funcional que nos ayuda a reducir el precio e ilustra que las capacidades del robot están muy lejos de las de un humano. Para que sea asequible, basamos el diseño en software de código abierto y hardware de bajo coste.

El objetivo del desarrollo era cubrir funciones como:

Tareas generales de comunicación a través de interfaces multimodales (voz y visuales)

Funciones de entretenimiento (juegos y servicios en pantalla, activación del usuario)

Reacción a la caída de usuarios; conexión con sensores y redes estacionarias para permitir la detección de emergencias médicas y el contacto con un proveedor de servicios externo (guías robóticas para personas caídas)

Recordar las citas y tomar medicamentos

Telepresencia y telemedicina

Tareas de transporte sencillas (el usuario coloca objetos en el robot)

Guiar a las personas

Infraestructura abierta a aplicaciones de terceros, por ejemplo, para servicios médicos

Con estas funciones, MobiKa puede ayudar a las personas mayores a mantenerse independientes y vivir más tiempo en sus hogares. También puede ayudar a los pacientes de rehabilitación para que puedan volver antes a su rutina diaria normal.

MobiKa está construido sobre una base móvil compacta en la que residen los principales componentes. Las dimensiones del robot se derivaron de la interacción prevista con el usuario; para interactuar con personas de pie, MobiKa necesita una altura mínima de

1.1m

Para permitir también la interacción con personas sentadas y acostadas, la pantalla debe ser regulable en altura. Por lo tanto, se diseñó un eje lineal accionado por correa que permite ajustar una tableta Android a la postura del usuario. La longitud y la anchura, así como la masa, se mantuvieron lo más bajas posible, lo que requería concentrar la masa cerca del suelo para mantener la estabilidad durante el viaje.