Humanos o Humanoides

1. Robots Humanoides: La
Evolución
INSTITUTO INEC
TRABAJO PARA EL DESARROLLO HUMANO

2. HUMANOIDES
El cuerpo humano es fruto de la evolución de la naturaleza → Supervivencia
durante millones de años, gran adaptabilidad a nuestro entorno y a nuestra
forma de vida en la tierra • Todo nuestro entorno y todas nuestras herramientas
están adaptados al cuerpo humano → Si hacemos robots humanoides
(universales) no es necesario hacer cambios en nuestro entorno, en las
máquinas, las herramientas, etc.

3. SUEÑOS ROBOTICOS

4. Evolución Robótica
• Robots industriales
• Tecnología madura y robusta
• 1M población mundial de robots
• 125K nuevos robots instalados 2005
• Necesidad de nuevas aplicaciones
• Nuevos mercados de servicios
• Necesidad de nuevas locomociones
• Rueda: robustez, sistemas comerciales • Patas: varios prototipos con 4↑ patas

6. ¿Aceptaríamos a Humanoides?
 • Son muy parecidos a nosotros → Mayor aceptabilidad social (si no son de grandes
dimensiones y muy “metálicos”)
 • ¿Qué aceptaríamos mejor, a un androide ó a C-3PO? →

7. “Uncanny Valley”
 Podemos apreciar la respuesta emocional
de un sujeto humano ante el
antropoformismo de un robot (M. Mori, 2005).
 El Valle Inexplicable (Uncanny Valley) es la
región de respuesta emocional negativa
para un robot que parece "casi humano". El
movimiento amplifica esta respuesta
emocional.

8. Desventajas del bipedismo
 Todos los animales (en la actualidad) cuentan con 4 patas → Corren mas rápido que los
bipedos, pueden subir/bajar grandes pendientes, las crías aprenden a andar muy rápido
• La naturaleza evolucionó hacia el bipedismo pero el hombre tuvo que inventar la rueda
→ Para grandes desplazamientos es mejor la rueda (que no existe en la naturaleza)

9. Evolución de la especie humana

10. Ventajas del bipedismo (I)
• El cuerpo humano y su locomoción no son las óptimas → Pero es el sistema más flexible
que se adapta a una variedad de tareas (andar, gatear, saltar, agacharse, subir escaleras,
nadar, …, excepto volar) • El bipedismo dejo libre las manos para poder hacer fuego y
herramientas, evolucionando hacia la inteligencia

11. Bípedismo e inteligencia
• Es posible desarrollar inteligencia sin el bipedismo?
• El concepto de “embodiment” confirma que sin el cuerpo no es posible la conciencia.

12. Manos libres para otras tareas

13. Ventajas del bipedismo (II)
 Somos más lentos en desplazarnos pero podemos andar mucho más lejos → Pudimos
desplazarnos largas distancias para cazar y durante los cambios climáticos

14. Ventajas del bipedismo (III)
 Disminución del consumo energía que permitió la supervivencia en épocas frías

15. Bípedismo e inteligencia
 Es posible desarrollar inteligencia sin el bipedismo? • El concepto de “embodiment”
confirma que sin el cuerpo no es posible la conciencia.

16. Evolución de humanos y humanoides

17. Evolución de Humanoides (I)

18. Evolución de Humanoides (II)

19. El Robot Honda-P2 (1995)

20. El Robot Honda-Asimo (2000-04)

21. Evolución de Robots de Honda

22. HRP-2P (2003-04)

23. Otros Desarrollos “grandes”

24. El fenómeno QRIO (I)

25. El fenómeno QRIO (II)

26. Los Humanoides de la UC3M

27. Robot Rh-1 de la UC3M (I)
• Tamaño natural: ~1.500 mm
• ~50 kg incluidas baterías
• 21 GDL
• 6 GDL en cada pierna
• 3 GDL en cada brazo
• 1 GDL en la cabeza
• 2 computadores a bordo
• 2 CanBus de comunicación
• Sensores a bordo
• 2 Fuerza/par en los brazos
• 3 inclinómetros
• 3 acelerómetros
• Conexión wi-fi

28. Cinemática del Rh-1

29. Mecatrónica del Rh-1

30. Arquitectura Hardware del Rh-1

31. HMI del Rh-1

32. Control estable del andar
 El algoritmo de estabilidad estática es: 1. Control de la reacción del suelo 2. Control del
ZMP (Zero Moment Point) 3. Planificación del aterrizaje del pie (pZMP)

33. Gait Dinámico del Rh-1 (I)
 Control utilizando la lógica Lie y el POE (Products of Exponentials) • Control teniendo en
cuenta la flexión 3D de la estructura

34. Gait Dinámico del Rh-1 (III)

35. Experimentación del RH-1 (I)

36. Interacción Gesticular del Rh-1 (I)

37. Cabeza sensorizada del Rh-1

38. Interacción Gesticular del Rh-1 (II)

39. La Evolución …