Hoy existe una serie de tecnologías de vanguardia que cambian de manera sustancial el mundo en el que vivimos y un ejemplo claro es la Ingeniería Biónica, una nueva frontera de la Ingeniería Biomédica que integra las tecnologías más avanzadas de la robótica.
Una de las ramas de la Robótica es la Educativa (RE), la cual estudia cómo la interacción con los robots puede fomentar y apoyar los procesos de aprendizaje en humanos.
Y en los últimos tiempos surgen numerosos estudios y experiencias que ponen el foco en el uso de robots inteligentes para apoyar el desarrollo y la educación de niños con autismo, dado que estos dispositivos parecen despertar su interés y el deseo de interactuar con ellos.
Hace unos años los investigadores del MIT Media Lab desarrollaron un robot para interactuar con niños autistas. Al robot humanoide, a cargo de SoftBank Robotics, lo bautizaron como Nao y tiene más de medio metro de altura. Su apariencia se cuidó con todo detalle, ya que recordaba a los típicos droides o superhéroes armados, tan presentes en el cine y la televisión. Además, cada emoción estaba vinculada a un color de ojos, un movimiento de brazos o un tono de voz concretos, para así estimular aún más los sentidos del paciente.
En su momento se hizo un estudio con Nao entre 35 niños con autismo, en el cual participaron 17 de Japón y 18 de Serbia. Los menores tenían edades comprendidas entre los tres y los 13 años. Durante sus sesiones de 35 minutos reaccionaron de varias maneras ante los robots, desde aburridos y adormilados en algunos casos hasta saltar de la sala con entusiasmo, aplaudir, reír o tocar al robot. De acuerdo con el MIT Media Lab “la mayoría de los niños en el estudio reaccionaron ante el robot no solo como un juguete, sino como una persona real”.
En México una nueva generación de ingenieros especializados en biónica del Instituto Politécnico Nacional (IPN) logró un prototipo de robot humanoide (tronco, miembros toráxicos y cabeza) como herramienta de apoyo a terapias multisensoriales enfocadas a niños preadolescentes con autismo funcional.
Evelin García Almaraz y Ricardo Arturo Zavala Velasco, egresados de la Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas (UPIITA), perseguían un proyecto de tesis que tuviera un impacto social y relacionado con el área clínica. Fue así como repararon en las terapias tradicionales para menores con el Trastorno del Espectro Autista (TEA), mejor conocido como autismo, las cuales han presentado un giro innovador con la introducción de la tecnología digital y los sistemas inteligentes presentes en robots que poseen el mínimo de expresión y muestran comportamientos repetitivos capaces de generar confianza en los niños, por lo que se pueden utilizar como apoyo educativo.
Contactado por Vértigo, Zavala Velasco dice que el TEA es una compleja afección neurológica que se manifiesta en los primeros años de vida de la persona y que afecta especialmente su capacidad para comunicarse y relacionarse, así como la flexibilidad de comportamiento y pensamiento.
El niño diagnosticado con TEA puede presentar un amplio abanico de comportamientos que pueden variar en intensidad y características: no hay dos personas con TEA iguales.
“Desde el punto de vista de la interacción social el niño autista se enfrenta con frecuencia con una dificultad para expresar sus necesidades e intereses y para iniciar o mantener una relación con otras personas. Igualmente les cuesta identificar claves sociales y emocionales en su interlocutor o mantener la atención, factores ambos imprescindibles en el plano de las relaciones humanas”, completa.
El politécnico señala: “El autismo puede ser muy severo o apenas imperceptible, con niños sin deseo de hablar o limitada expresión verbal, dado que al manifestar déficits imitativos el aprendizaje por imitación se muestra ineficaz. Justamente para este grupo un robot humanoide no representa una amenaza y es al que va dirigido nuestro desarrollo tecnológico”.
Hace unos años el escultor francés Gaël Langevin creó su propio robot InMoov de tamaño humano con una impresora 3D. Greg Perry, un norteamericano experto en software y tecnología robótica, le dio vida a este robot. El androide se configuró para que fácilmente hable más de ocho idiomas y pueda diferenciar a las personas u objetos con los lentes de cámara que tiene en los ojos. Langevin y Perry decidieron compartir en la red sus logros.
Así que los politécnicos utilizaron los planos del torso, manos y cara del robot humanoide, desarrollado en Open Source (código abierto) por Langevin y los adaptaron a su propio proyecto de Robótica Educativa en su tesis para obtener el grado en Ingeniería Biónica.
Las distintas partes del robot politécnico se imprimieron en 3D y se requirieron más de 400 horas de impresión. Cuenta con seis servomotores, es decir, pequeños motores que permiten un control más preciso en cuanto a posición, aceleración y velocidad de nueve movimientos básicos de una persona: levantar los brazos de frente a 180 grados y de regreso, mover la cabeza para asentir o negar y el movimiento de la mandíbula al hablar.
El prototipo reconoce imágenes a través de una cámara de profundidad Intel RealSense en el torso del robot, la cual permite captar, entender y aprender de su entorno. La idea es que los menores puedan imitar sus movimientos y el robot confirmará que lo hagan correctamente.
Atención consciente
Los ingenieros en Biónica estiman que los sistemas programados para efectuar interacciones muy predecibles y uniformes permiten que los niños con este tipo de trastorno se sientan cómodos a la hora de relacionarse con la máquina. Ellos parten de la base de que los pequeños con TEA no soportan lo que es impredecible —de hecho, les aterra— y, precisamente, los robots manifiestan un comportamiento repetitivo y mínimamente expresivo, creando de esta manera un entorno predecible en el cual se sienten a gusto.
De acuerdo con los creadores del androide “una parte fundamental para el entrenamiento de las redes neuronales convolucionales YOLO es contar con una base de datos robusta que contenga los nueve movimientos que realizará el robot pero en todas las combinaciones posibles, como podría ser: ambas manos arriba o abajo, una mano arriba y la otra abajo o la cabeza en varias posiciones y en varios escenarios, para que al momento de replicar el movimiento del robot la cámara sea capaz de encontrar coincidencias exitosas con la base de datos y obtener una adecuada retroalimentación”.
Con este fin recabaron más de tres mil 500 imágenes para realizar terapias multisensoriales, enfocadas a lo que es la atención consciente, es decir, que el niño pueda entender lo que le dicen y pueda replicar los movimientos que le solicitan que realice. Si los chicos hacen el movimiento de modo correcto se encenderán unas luces led con la frase: “Bien hecho, vamos al siguiente movimiento”.
El siguiente paso —dicen los inventores— es darlo a conocer y probarlo en un estudio terapéutico y experimental con niños autistas para calibrar su efectividad en el desarrollo de habilidades sociales y comunicativas; y, por supuesto, como una herramienta de apoyo y asistencia del terapeuta.
Autismo en México
El espectro del autismo incluye tres tipos de trastorno: autismo, síndrome de Asperger y el Trastorno Generalizado del Desarrollo Especificado (TDG-NE).
En México no existen datos oficiales sobre la incidencia de este padecimiento, pero se estima que alrededor de seis mil 200 personas nacen al año con autismo.
Y se calcula que una de cada 115 personas presenta algún tipo de trastorno de espectro autista.
Fuente: Conadis