iCub

iCub es un robot humanoide robótico de código abierto de un metro de altura, diseñado como banco de pruebas para la investigación sobre la cognición humana y la inteligencia artificial.

Fue diseñado por el Consorcio RobotCub de varias universidades europeas, construido por el Instituto Italiano de Tecnología y ahora cuenta con el apoyo de otros proyectos como ITALK . ^{[ 3 ]} El robot es de código abierto , con el diseño del hardware, el software y la documentación publicados bajo la licencia GPL . El nombre es un acrónimo parcial, donde «cub» significa Cuerpo Universal Cognitivo. La financiación inicial del proyecto fue de 8,5 millones de euros procedentes de la Unidad E5 – Sistemas Cognitivos y Robótica – del Séptimo Programa Marco de la Comisión Europea , y se extendió durante 65 meses, desde el 1 de septiembre de 2004 hasta el 31 de enero de 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 August 2009). "Robotics: The bot that plays ball"(PDF). Nature. 460 (7259): 1076–8. doi:10.1038/4601076a. PMID 19713909. Retrieved 30 July 2010. - Nature article about the iCub.
• YouTube Channel - a YouTube channel about the iCub.
• iCub presentations - from the Humanoid robotics symposium 2010.
• IROS'10 - Videos and workshop on iCub research (2010).
• Toward Intelligent Humanoids - Video showing current abilities of the iCub (2012)
• RobotCub Consortium
• the iCub project