Muévete del turismo al metaverso desde lejos con un nuevo avatar robot (con video).

Muévete del turismo al metaverso desde lejos con un nuevo avatar robot (con video).


16 de marzo de 2022

(Noticias de Nanowerk) Sentirse y moverse en un lugar sin estar allí, ese es el objetivo principal del nuevo sistema robótico de teleexistencia avanzada iCub, también llamado sistema de avatar iCub3, desarrollado por investigadores del IIT-Istituto Italiano di Tecnologia (Instituto Italiano de Tecnología) desarrollado en Génova. Italia.

El nuevo sistema fue probado en una demostración en línea que involucró a un operador humano de IIT, Génova, y una nueva versión del robot humanoide iCub, el iCub 3, que decorará el Pabellón de Italia en la 17ª Exposición Internacional de Arquitectura – La Biennale di Venezia – visitó; Las dos ubicaciones están separadas por 300 km y la comunicación se basó en una conexión de fibra óptica simple.

Los investigadores demostraron que el sistema transmite la locomoción, la manipulación, la voz y las expresiones faciales del operador al avatar del robot, mientras recibe retroalimentación visual, auditiva, háptica y táctil.

Esta es la primera vez que se prueba un sistema con todas estas características con un robot humanoide con patas para turismo de larga distancia, lo que permite al operador humano sentir y experimentar dónde está el avatar.

El sistema es un prototipo y se puede desarrollar aún más para aplicarlo en varios escenarios, desde la respuesta a desastres hasta el cuidado de la salud y el metaverso.

Este video fue grabado durante la prueba en línea del sistema de avatar iCub 3 el 8 de noviembre de 2021. La demostración incluyó un operador humano con base en IIT, Génova y el robot iCub 3 que visitó el Pabellón de Italia en la 17ª Exposición Internacional de Arquitectura – La Biennale di Venezia.

Utilizando una conexión a Internet de fibra óptica estándar, el sistema Avatar transmite y recibe información del operador al robot iCub 3. El sistema transmite la locomoción, la manipulación, la voz y las expresiones faciales del operador con retroalimentación visual, auditiva, háptica y táctil al avatar del robot.

Este resultado fue obtenido por el equipo de investigación coordinado por Daniele Pucci, Investigador Principal del Laboratorio de Inteligencia Artificial y Mecánica (AMI) del IIT de Génova. Uno de sus objetivos de investigación es obtener robots humanoides que hagan el papel de avatares, es decir, un cuerpo robótico que actúe en lugar de los humanos sin reemplazarlos, pero que les permita estar donde ellos no pueden.

«Creemos que esta dirección de investigación tiene un enorme potencial en muchas áreas», explica Daniele Pucci. “Por un lado, la reciente pandemia nos ha enseñado que los sistemas avanzados de telepresencia podrían volverse necesarios muy rápidamente en diversas áreas, como la atención médica y la logística. Por otro lado, los avatares pueden permitir que las personas con discapacidades físicas severas trabajen a través del cuerpo del robot y completen tareas en el mundo real. Esto podría ser un avance en las tecnologías de rehabilitación y prótesis”.

La integración del sistema fue posible gracias al desarrollo de tecnologías previamente diseñadas por investigadores del IIT. Por lo tanto, el sistema de avatar iCub3 consiste principalmente en el robot iCub3, que se está desarrollando actualmente en el IIT y es una nueva versión del robot iCub, y las tecnologías portátiles, llamadas iFeel, que nacieron y se desarrollaron en el proyecto financiado por la UE. AnDy en colaboración con el Instituto Nacional de Seguros contra Accidentes de Trabajo (INAIL) para aplicaciones en escenarios del mundo real.

Una arquitectura de software avanzada desarrollada por los investigadores del IIT controla y gestiona la conexión entre el robot iCub3 y el sistema iFeel. Además, esta infraestructura de software permite la integración de tecnologías portátiles comerciales que completan el sistema de avatar iCub3. Por ejemplo, el usuario remoto entra en una plataforma de realidad virtual en el lugar que le permite mover la parte superior del cuerpo libremente.

El robot iCub3 es 25 cm más alto que las versiones anteriores de iCub, por lo que mide 1,25 m y proporciona una plataforma más adecuada para interactuar en un entorno humano. Su equilibrio y locomoción son más robustos y capaces de imitar mejor el movimiento humano y las interacciones físicas. Por lo tanto, el robot es más grande (pesa 52 kg frente a 33 kg) y tiene motores más potentes en sus patas, lo que le permite moverse más rápido.

Además, el robot iCub3 también se diferencia de la plataforma anterior por tener un mecanismo de actuación diferente que ya no se basa en articulaciones accionadas por cable. En el lado del sensor, cuenta con una cámara de profundidad adicional y medición de fuerza de última generación que puede soportar un peso mayor del robot. Finalmente, iCub3 tiene una batería de mayor capacidad que reside en el ensamblaje del fuselaje en lugar de estar contenida en una mochila rígida.

En la demostración, realizada operando el sistema desde Génova a Venecia y de regreso, la suite portátil iFeel de IIT rastrea los movimientos del cuerpo del operador y el sistema de avatar los transmite al iCub3 en Venecia, que luego se comporta como el usuario emocional en Génova. El usuario también está equipado con un auricular que rastrea las expresiones faciales, los párpados y los movimientos oculares del usuario. Estas características de la cabeza se proyectan en el avatar, que las reproduce con gran precisión: el avatar y el humano tienen expresiones faciales muy similares. El usuario usa guantes sensoriales que rastrean los movimientos de sus manos mientras brindan retroalimentación háptica.

Gracias al sistema de avatar, el usuario remoto puede sonreír, hablar y estrechar la mano del guía en Venecia: su avatar sonreirá, hablará y estrechará la mano en consecuencia. De manera similar, cuando el guía abraza al avatar en Venecia, el operador en Génova siente el abrazo gracias al traje iFeel del IIT, que también ofrece hápticos para la parte superior del cuerpo. Además, la conversación entre el usuario remoto en Génova y el guía en Venecia es posible gracias a sistemas que graban y transmiten la voz del operador para que el avatar pueda reproducirla en Venecia.

La transmisión se transmitió a través de una conexión a Internet de fibra óptica estándar, lo que resultó en un retraso de solo unos pocos milisegundos.

“Nuestro sistema de avatar iCub 3 ha sido validado en un robot humanoide que camina con patas, lo que permite la interacción remota verbal, no verbal y física, proporcionando un punto de partida perfecto para la búsqueda de plataformas para emular a los humanos en todos los aspectos de la interacción”, comenta Daniele Pucci. . «Lo que también veo en nuestro futuro cercano es la aplicación de este sistema a lo que se llama el Metaverso, que en realidad se basa en avatares humanos inmersivos y distantes».

El Director General de Creatividad Contemporánea del Ministerio de Cultura y Comisionado del Pabellón de Italia, Onofrio Cutaia, dijo: “Es con gran placer que recibimos la propuesta de colaborar en este proyecto con el Instituto Italiano de Tecnología en Génova. Realmente nos gustaría agradecer al Arq. Alessandro Melis, curador del pabellón italiano en la 17ª Exposición Internacional de Arquitectura – La Biennale di Venezia, por compartir nuestro entusiasmo e interactuar con iCub 3 en un diálogo sorprendente entre humanos y robots – una oportunidad única para promover el patrimonio de la cultura contemporánea a través de nuevas formas de comunicación. Creemos firmemente que la interdisciplinariedad y la interacción entre lenguas es el verdadero reto al que debemos hacer frente y en eso se centrará la Dirección General en los próximos años”.



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