Cobots: desarrollando herramientas que ayuden a las personas a lograr una vida segura, satisfactoria y plena

En la Fundación Innovación Bankinter estamos muy orgullosos de los alumni que han participado en nuestro programa Akademia. El programa cuenta con un diseño e implementación que lo hace único: desde el proceso de selección de alumnos, pasando por el contenido de las sesiones y acabando en los docentes que las imparten. Esto hace que los alumni sean personas con pasión por la innovación y con muchas ganas de aportar nuevos puntos de vista y nuevas soluciones en sus respectivos campos. En esta ocasión entrevistamos a Aitor Toichoa, Ingeniero Industrial por la Universidad Politécnica de Valencia, con un Máster en Ingeniería Industrial de Automatización y Robótica Industrial en la misma universidad y un Master of Science en Ingeniería de automatización -Automatización de fábricas y robótica- con la especialidad realizada en la Tampere University de Finlandia.

Actualmente, Aitor está trabajando en Finlandia como experto en inteligencia artificial y robótica. En concreto, forma parte del grupo de investigación Future Automation Systems and Technologies Laboratory (FAST-Lab), que desarrolla entornos industriales inteligentes centrados en la colaboración entre el hombre y la máquina, con el apoyo de las últimas tecnologías de la información y la comunicación.

A continuación, reproducimos la entrevista que mantuvimos con Aitor:

Tras tu paso por Akademia, ¿cambió tu manera de ver la innovación y cómo llevarla a cabo?

Para mí fue un curso espectacular de verdad, porque me abrió muchísimo los ojos. Recuerdo que fuimos el primer curso de Akademia donde se trataba la inteligencia artificial como temática general. Vimos temas muy variados de Energía, Telecomunicaciones, Datos, Machine Learning y Algoritmos, y luego te enseñan cómo está todo interconectado a través de la innovación y cambias tu perspectiva: pude tener una visión general sobre hasta dónde puedes llegar con la innovación que hasta entonces desconocía.

¿Qué es lo que más te gustó del programa y por qué?

Además de lo que he mencionado, me gustó muchísimo que fuésemos muy multidisciplinares. Éramos perfiles totalmente diferentes y enriquece mucho conocer otros puntos de vista y aprender a trabajar con personas tan diferentes a ti. Al final, tanto en los proyectos de innovación en los que estoy trabajando ahora como en las empresas que he estado trabajando, te encuentras con perfiles de diferentes áreas y es necesario aprender a colaborar todos juntos y aprovechar la multidisciplinariedad para ser capaces de abordar de la mejor manera posible nuevos proyectos.

¿Cómo tiene que ver tu paso por Akademia para continuar ligado a la inteligencia artificial?

Antes de Akademia ya estuve un año en la Tampere University y me interesé por la robótica. Akademia me hizo decidir volver a Finlandia y me abrió mucho los ojos. Entendí la importancia de gestionar todos los datos que se van generando en los proyectos. Estos datos, bien recogidos y gestionados, se pueden utilizar tanto para mejorar el proyecto que los genera como para otras aplicaciones paralelas o transversales, utilizando la inteligencia artificial.

¿Cómo te has ido formando en los diversos campos de la IA?

Estuve haciendo Ingeniería Industrial y, al acabar la carrera, quise mejorar mis habilidades en programación, porque me parece fundamental para cualquier trabajo. Hagas lo que hagas, necesitas entender los datos y trabajar con inteligencias artificiales aplicadas, así que el primer paso es saber programar. Por tanto, me puse a trabajar como desarrollador de software hasta que creí que tenía la suficiente capacidad. En ese momento, decidí volver a Finlandia a trabajar en temas relacionados con mi proyecto de fin de carrera y contacté con José Luis Martínez Lastra, Profesor e Investigador principal del FAST-Lab, con el que ya había colaborado. El tema inicial era la colaboración entre robots y humanos y ahora estoy también con temas de inteligencia artificial más allá de la robótica. En resumen, la formación me la ha dado el trabajo que he venido realizando.

Se habla ya de Industria 5.0, ¿en qué consiste?

Entre la Industria 4.0 y la Industria 5.0, la gran diferencia es el papel del humano. Nos hemos estado centrando en automatizar al máximo y en aumentar la eficacia de los procesos, pero no había foco en cómo esto influye en el campo socioeconómico. La Industria 5.0 es hacer del ser humano el centro de los procesos y enfocarnos en cómo mejorar la comunicación entre un humano y un robot, o entre un humano y una interfaz de usuario. En definitiva, cómo adaptar la automatización a las personas en lugar de que las personas se tengan que adaptar a la automatización.

¿Cómo se adaptan los gemelos digitales a este concepto de Industria 5.0?

En el desarrollo de gemelos digitales no siempre se tenía en cuenta la presencia o el papel que desempeñaba el humano en los procesos. Ahora se incorporan en los nuevos gemelos digitales las habilidades de las personas, de manera que, en función de su desempeño, se pueden planificar rotaciones de los trabajadores dentro del propio gemelo digital.

Un cobot es un robot creado para interactuar físicamente con humanos en un entorno colaborativo de trabajo, ¿cuál es el estado del arte de este campo?

Los robots más típicos en industria son brazos robóticos, que trabajan de manera muy rápida y tienen mucha fuerza. Para que una persona pueda trabajar con ellos necesita tomar precauciones, como por ejemplo, una pantalla de protección. Es en ese entorno donde empieza a entrar el concepto de los cobots, palabra que viene del inglés collaborative robot, y que son robots que se diseñan y construyen para trabajar e interactuar con personas. Por ejemplo, sus articulaciones y extremidades se realizan en materiales blandos y tienen sensores de manera que si golpea a una persona pueda parar inmediatamente.

Otro punto importante de los cobots es su diseño tridimensional, para que no resulten agresivos para las personas y genere confianza. Y en esa misma línea de generar confianza, se diseñan para que realicen movimientos de manera más lenta y más armónica que los robots tradicionales.

Es un campo que está en pleno desarrollo y experimentación para ver cómo se podría implementar en diferentes industrias. Si queremos que los humanos sean el centro de los procesos productivos, necesitamos generar herramientas que puedan trabajar con los humanos de forma confortable para estos.

Otro gran ámbito de aplicación de los cobots es para la asistencia a personas con ciertos impedimentos.

Además, se están desarrollando herramientas para programar cobots de una manera muy sencilla, de manera que cualquier persona fuese capaz de programarlos sin necesidad de conocimientos específicos, gracias a una interfaz muy intuitiva que permita  enseñarle los pasos a seguir en solo unos minutos.

En el siguiente vídeo se explica algunas de las formas de programación sencilla de cobots que estamos experimentando en FAST-Lab:

Un cobot, idealmente, debería tener estados cognitivos (razona, se comporta, evoluciona y actúa lo más parecido a una persona en un ambiente determinado), ¿qué es lo más avanzado en este campo? ¿en qué se está trabajando?

Ese es precisamente el campo al que me dedico y fue el tema de mi tesis. Inicialmente, se trata de que los cobots puedan percibir el entorno y puedan tomar decisiones en función de esa percepción. En concreto, que puedan percibir el estado emocional de una persona y se adapten de la mejor manera posible. Para ilustralor, en un experimento que hemos hecho, un cobot es capaz de percibir estrés a través de una BCI (Brain Computer Interface) que yo tenía colocada en la cabeza, y se reprogramaba Se reprogramaba para variar la velocidad de sus movimientos, o el tiempo de espera entre pasos de la tarea colaborativa, influyendo positivamente en mis niveles de estrés. Cuando el cobot detecta que disminuye el estrés, toma decisiones para incrementar la velocidad de trabajo y/o reducir el tiempo entre pasos, en cambio si el nivel de estrés aumenta, disminuye la velocidad y/o aumenta el tiempo entre pasos.

La idea final es que estas inteligencias artificiales puedan entender el estado emocional y cognitivo de las personas con las que colaboran para poder adaptarse de la mejor manera posible y hacerles la vida más fácil a las personas.

En el siguiente vídeo se explica, de manera resumida y accesible, cómo llevar a cabo interacciones entre el ser humano y la inteligencia artificial, teniendo en cuenta las emociones y los estados cognitivos:

Si queréis profundizar en el tema de cómo los cobots podrían percibir las emociones y actuar en consecuencia, esta publicación (en inglés) entra en el detalle de cómo se está abordando este tema: “Análisis y control de las interacciones entre humanos y robots en aplicaciones colaborativas, basados en las emociones”.

¿Cuáles son tus planes de futuro?

En diciembre pasado empecé a hacer el doctorado y me quiero centrar en cómo las personas interaccionamos con las inteligencias artificiales, no sólo con los cobots, y cómo compartir con estas inteligencias artificiales las emociones y los estados cognitivos.

¿Qué consejo le darías a las personas que quieren aprender IA y no tienen experiencia previa?

Lo primero es comunicarse y entender el estado del arte. No sólo con cursos reglados, sino con vídeos, con películas, entrando en foros que tratan estos temas. Este tipo de cosas abren mucho la mente y te permiten no cerrarte a posibilidades. Es un mundo que está creciendo de una forma exponencial.

Lo segundo, formación en cursos como Akademia, donde se enseña inteligencia artificial de una manera muy práctica y es fácil inspirarse para aplicar la IA a tu campo de conocimiento. Y además, formación en cursos de programación. Si quieres adentrarte en la IA, tienes que saber programarla.

Para terminar, una cita de Aitor que nos ha parecido muy inspiradora: “Combinar conocimiento, tecnología y naturaleza crea el camino perfecto para hacer prosperar a la humanidad hacia un futuro prometedor. Mi objetivo es aplicar estas tres áreas para desarrollar herramientas que ayuden a las personas a lograr una vida segura, satisfactoria y plena.”

¡Muchas gracias, Aitor! ¡Y muchos éxitos!

Si quieres conocer los testimonios de otros alumni de Akademia, aquí puedes verlos.