iCub

iCub is a one meter tall open source roboticshumanoid robottestbed for research into human cognition and artificial intelligence.

It was designed by the RobotCub Consortium of several European universities, built by Italian Institute of Technology, and is now supported by other projects such as ITALK.^[3] The robot is open-source, with the hardware design, software and documentation all released under the GPL license. The name is a partial acronym, cub standing for Cognitive Universal Body. Initial funding for the project was €8.5 million from Unit E5– Cognitive Systems and Robotics – of the European Commission's Seventh Framework Programme, and this ran for 65 months from 1 September 2004 until 31 January 2010.

La motivación detrás del diseño fuertemente humanoide es la hipótesis de la cognición encarnada , que postula que la manipulación similar a la humana desempeña un papel vital en el desarrollo de la cognición humana. Un bebé aprende muchas habilidades cognitivas al interactuar con su entorno y otros seres humanos mediante sus extremidades y sentidos, y, en consecuencia, su modelo interno del mundo está en gran medida determinado por la forma del cuerpo humano. El robot fue diseñado para poner a prueba esta hipótesis, permitiendo que escenarios de aprendizaje cognitivo se representaran mediante una reproducción precisa del sistema perceptivo y una articulación de un niño pequeño, de modo que pudiera interactuar con el mundo de la misma manera que lo hace un niño. ^{[ 4 ]}

Las dimensiones del iCub son similares a las de un niño de 3,5 años. El robot está controlado por un controlador PC104 integrado que se comunica con los actuadores y sensores mediante CANBus .

Utiliza articulaciones accionadas por tendones para la mano y el hombro, con los dedos flexionados por tendones de cable recubiertos de teflón que discurren por tubos también recubiertos de teflón y ejercen una fuerza de retorno por resorte. Los ángulos de las articulaciones se miden mediante sensores de efecto Hall diseñados a medida, y el robot puede equiparse con sensores de par. Las puntas de los dedos pueden equiparse con sensores táctiles, y se está desarrollando una piel con sensores capacitivos distribuidos.

La biblioteca de software está escrita principalmente en C++ y utiliza YARP para la comunicación externa a través de Gigabit Ethernet con software externo que implementa funcionalidades de nivel superior, cuyo desarrollo ha sido asumido por el Consorcio RobotCub. ^{[ 4 ]} El robot no fue diseñado para operar de forma autónoma y, por consiguiente, no está equipado con baterías ni procesadores a bordo necesarios para ello ; en su lugar, un cable umbilical proporciona alimentación y conexión de red. ^{[ 4 ]}

En su versión final, el robot tiene 53 grados de libertad accionados organizados de la siguiente manera:

• 7 en cada brazo
• 9 en cada mano (3 para el pulgar, 2 para el índice, 2 para el dedo medio, 1 para el anular y el meñique juntos, 1 para la aducción/abducción)
• 6 en la cabeza (3 para el cuello y 3 para las cámaras)
• 3 en el torso/cintura
• 6 en cada pierna

La cabeza cuenta con cámaras estéreo montadas sobre un soporte giratorio en la posición donde se ubicarían los ojos humanos y micrófonos a los lados. También tiene líneas de LED rojos que representan la boca y las cejas, montadas detrás del panel facial para realizar expresiones faciales.

Desde que se construyeron los primeros robots, el diseño ha sufrido varias revisiones y mejoras, por ejemplo, manos más pequeñas y diestras, ^{[ 5 ]} y piernas más ligeras y robustas con mayores ángulos articulares que permiten caminar en lugar de solo gatear. ^{[ 6 ]}

Se ha demostrado que el iCub tiene la capacidad de realizar con éxito las siguientes tareas, entre otras:

• gatear, utilizando guía visual con marcador óptico en el suelo ^{[ 7 ]}
• resolución de laberintos 3D complejos ^{[ 8 ] [ 9 ]}
• tiro con arco, disparar flechas con un arco y aprender a dar en el centro del blanco ^{[ 10 ] [ 11 ]}
• expresiones faciales, lo que permite al iCub expresar emociones ^{[ 12 ]}
• control de fuerza, aprovechando sensores de fuerza/torque proximales ^{[ 13 ]}
• agarrar objetos pequeños, como pelotas, botellas de plástico, etc. ^{[ 14 ]}
• evitación de colisiones en entornos no estáticos, así como evitación de autocolisión ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]}

Estos robots fueron construidos por el Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) en Génova y son utilizados por una pequeña pero activa comunidad de científicos que emplean el iCub para estudiar la cognición corporizada en sistemas artificiales. Existen alrededor de treinta iCubs en diversos laboratorios, principalmente en la Unión Europea , pero también uno en Estados Unidos. ^{[ 18 ]} El primer investigador en Norteamérica al que se le concedió un iCub fue Stephen E. Levinson , para estudios de modelos computacionales del cerebro y la mente, y la adquisición del lenguaje. ^{[ 19 ]}

Los robots son construidos por el IIT y cuestan alrededor de 250.000 € ^{[ 20 ]} cada uno, dependiendo de la versión. ^{[ 21 ]} La mayor parte del apoyo financiero proviene de la Unidad E5 de la Comisión Europea o del Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) a través del departamento iCub Facility, creado recientemente. ^{[ 18 ]} El desarrollo y la construcción de iCub en el IIT forman parte de un documental independiente llamado Plug & Pray , que se estrenó en 2010. ^{[ 22 ]}

• Androide
• Inteligencia artificial
• Cyborg
• Robot de Ibn Sina
• Robótica

• Nosengo, Nicola (27 de agosto de 2009). "Robótica: El robot que juega a la pelota" (PDF) . Nature . 460 (7259): 1076–8 . doi : 10.1038/4601076a . PMID 19713909. Recuperado el 30 de julio de 2010 . - Artículo de Nature sobre el iCub.
• Canal de YouTube : un canal de YouTube sobre el iCub.
• Presentaciones de iCub - del simposio de robótica humanoide de 2010.
• IROS'10 - Vídeos y taller sobre investigación con iCub (2010).
• Hacia humanoides inteligentes : vídeo que muestra las capacidades actuales del iCub (2012)
• Consorcio RobotCub
• el proyecto iCub