EL 2010, HENRY EVANS va veure un robot a la televisió. Era un PR2, de l'empresa de robòtica Willow Garage, i el professor de robòtica de Georgia Tech Charlie Kemp estava demostrant com el PR2 era capaç de localitzar una persona i portar-li una ampolla de medicament. Per a la majoria de la gent que va veure aquell dia, el PR2 va ser poc més que una novetat. Però per a Evans, el robot tenia el potencial de canviar la vida. "Vaig imaginar PR2 com el meu substitut corporal", diu Evans. "M'imaginava utilitzar-lo com una manera de tornar a manipular el meu entorn físic després d'anys estirat al llit".
Vuit anys abans, als 40 anys, Henry treballava com a director financer a Silicon Valley quan va patir un atac d'ictus causat per un defecte de naixement i, de la nit al dia, es va convertir en una persona no parlant amb tetraplegia. "Un dia vaig fer un 6'4", 200 Lb. executiu", va escriure Evans al seu bloc el 2006. "Sempre havia estat ferotgement independent, probablement per culpa. Amb un cop em vaig tornar completament dependent de tot... Tot el que vull que es faci, he de demanar a algú que ho faci i dependre d'ells perquè ho faci." L'Evans és capaç de moure els ulls, el cap i el coll, i moure lleugerament el polze esquerre. Pot controlar un ordinador cursor utilitzant moviments del cap i un teclat en pantalla per escriure a unes 15 paraules per minut, que és com es va comunicar amb IEEE Spectrum per a aquesta història.
Henry Evans s'afaita amb l'ajuda d'un robot PR2 el 2012.
Després de posar-se en contacte amb Kemp a Georgia Tech, i en col·laboració amb Willow Garage, Evans i la seva dona Jane van començar a col·laborar amb els robòtics en un projecte anomenat Robots for Humanity. L'objectiu era trobar maneres d'estendre la independència de les persones amb discapacitat, ajudant-les i, igualment important, els seus cuidadors a viure una vida millor i més satisfactòria. El PR2 va ser la primera de moltes tecnologies d'assistència desenvolupades a través de Robots for Humanity, i Henry finalment va poder utilitzar el robot per (entre altres coses) ajudar-se a afaitar-se i rascar-se la seva pròpia picor per primera vegada en una dècada.
"Els robots són una cosa que sempre va ser ciència ficció per a mi", em va dir Jane Evans. "Quan vaig començar aquest viatge amb l'Henry, mai se m'ha passat pel cap que tindria un robot a casa meva. Però li vaig dir a Henry: 'Estic preparat per emprendre aquesta aventura amb tu'. Tothom necessita un propòsit a la vida. Henry va perdre aquest propòsit quan es va quedar atrapat al seu cos i veure'l abraçar un nou propòsit, que va tornar la vida al meu marit".
Henry subratlla que un dispositiu d'assistència no només ha d'augmentar la independència de la persona amb discapacitat sinó que també ha de facilitar la vida del cuidador. "Els cuidadors estan molt ocupats i no tenen cap interès (i sovint no tenen aptitud per a) la tecnologia", explica. "Per tant, si no és molt senzill de configurar i no els estalvia una quantitat significativa de temps, simplement no s'utilitzarà".
Tot i que el PR2 tenia molt potencial, era massa gran, massa car i massa tècnic per a un ús habitual en el món real. "Va costar 400 dòlars,000", recorda la Jane. "Pesava 400 lliures. Podria destruir la nostra casa si tocava coses! Però em vaig adonar que el PR2 és com els primers ordinadors, i si això és el que cal per aprendre a ajudar algú, val la pena".
Per a Henry i Jane, el PR2 era un projecte de recerca més que una eina útil. Va ser el mateix per a Kemp de Georgia Tech: un robot tan poc pràctic com el PR2 mai no podria tenir un impacte directe fora d'un context de recerca. I Kemp tenia ambicions més grans. "Des del principi, estàvem intentant portar els nostres robots a cases reals i interactuar amb persones reals", diu. Per fer-ho amb un PR2 calia l'assistència d'un equip de robòtics experimentats i d'un camió amb una porta elevadora elèctrica. Vuit anys després del projecte Robots for Humanity, encara no tenien un robot prou pràctic perquè gent com Henry i Jane l'utilitzessin realment. "Ho vaig trobar increïblement frustrant", recorda Kemp.
El 2016, Kemp va començar a treballar en el disseny d'un nou robot. El robot aprofitaria anys d'avenços en maquinari i potència informàtica per fer moltes de les coses que el PR2 podria fer, però d'una manera senzilla, segura i assequible. Kemp va trobar un esperit afí en Aaron Edsinger, que com Kemp havia obtingut un doctorat. al MIT amb Rodney Brooks. Aleshores, Edsinger va cofundar una startup de robòtica que va ser adquirida per Google el 2013. "M'havia frustrat amb la complexitat dels robots que es construïen per fer manipulació en entorns domèstics i al voltant de la gent", diu Edsinger. "[La idea de Kemp] va resoldre molts problemes d'una manera elegant". El 2017, Kemp i Edsinger van fundar Hello Robot per fer realitat la seva visió.
El robot que van dissenyar Kemp i Edsinger es diu Stretch. És petit i lleuger, fàcil de moure per una persona. I amb un preu comercial de 20 $ EUA,000, Stretch és una petita fracció del cost d'un PR2. El cost més baix es deu a la senzillesa de Stretch: té un sol braç, amb els graus de llibertat suficients per permetre que es mogui cap amunt i cap avall, s'estén i es retragui, juntament amb una articulació del canell que es doblega cap endavant i cap enrere. La pinça a l'extrem del braç es basa en una eina de presa d'assistència popular (i econòmica) que Kemp va trobar a Amazon. La detecció se centra en els requisits funcionals, amb l'evitació bàsica d'obstacles per a la base juntament amb una càmera de profunditat en un capçal de panoràmica i inclinació a la part superior del robot. Stretch també és capaç de realitzar tasques bàsiques de manera autònoma, com agafar objectes i moure's d'una habitació a una altra.
Aquest enfocament minimalista de la manipulació mòbil té avantatges més enllà de mantenir Stretch assequible. Els robots poden ser difícils de controlar manualment i cada articulació addicional afegeix complexitat addicional. Fins i tot per als usuaris sense discapacitat, dirigir un robot amb molts graus de llibertat diferents amb un teclat o un coixinet de joc pot ser tediós i requereix una experiència substancial per fer-ho bé. La senzillesa de Stretch pot convertir-lo en una eina més pràctica que els robots amb més sensors o graus de llibertat, especialment per als usuaris novells o per als usuaris amb discapacitats que poden limitar la manera com poden interactuar amb el robot.
Un robot Stretch sota el control d'Henry Evans ajuda a la seva dona, Jane, a preparar i netejar els àpats.
"El més important que Stretch està fent per un pacient és donar sentit a la seva vida", explica Jane Evans. "Això es tradueix en contribuir a determinades activitats que fan funcionar la casa, perquè no se sentin inútils. L'estirament pot alleujar una part de la càrrega del cuidador perquè el cuidador pugui passar més temps amb el pacient". Henry és molt conscient d'aquesta càrrega, i és per això que el seu enfocament amb Stretch es centra en "tasques quotidianes i repetitives que, d'altra manera, requereixen temps per al cuidador".
Vy Nguyen és un terapeuta ocupacional que ha estat treballant amb Hello Robot per integrar Stretch en una funció de cuidador. Amb una subvenció de 2,5 milions de dòlars per a la recerca en innovació per a petites empreses dels Instituts Nacionals de Salut i en col·laboració amb Wendy Rogers de la Universitat d'Illinois Urbana-Champaign i Maya Cakmak de la Universitat de Washington, Nguyen està ajudant a trobar maneres en què Stretch pot ser útil en la vida quotidiana dels Evans.
Hi ha moltes tasques que poden ser frustrants perquè el pacient depengui del cuidador, diu Nguyen. Diverses vegades per hora, Henry pateix picor que no pot rascar i que descriu com a debilitant. En lloc d'haver de demanar ajuda a la Jane, l'Henry pot fer que Stretch agafi una eina de rascat i utilitzi el robot per rascar-se ell mateix. Tot i que això pot semblar una cosa relativament petita, és molt significatiu per a Henry, millorant la seva qualitat de vida alhora que redueix la seva dependència de la família i els cuidadors. "Stretch pot salvar la bretxa entre les coses que Henry va fer abans de l'ictus i les coses que aspira a fer ara, permetent-li assolir les seves activitats quotidianes i els seus objectius personals d'una manera diferent i adaptable mitjançant un robot", explica Nguyen. "Stretch es converteix en una extensió del mateix Henry".
Aquesta és una propietat única d'un robot mòbil que el fa especialment valuós per a persones amb discapacitat: Stretch ofereix a Henry la seva pròpia agència al món, que obre possibilitats que van molt més enllà de la teràpia ocupacional tradicional. "Els investigadors són molt creatius i han trobat diversos usos per a Stretch que mai m'hauria imaginat", assenyala Henry. Mitjançant Stretch, Henry ha pogut jugar al pòquer amb els seus amics sense haver de confiar en un company per manejar les seves cartes. Pot enviar receptes a una impressora, recuperar-les i portar-les a la Jane a la cuina mentre cuina. Pot ajudar a la Jane a lliurar els àpats, netejar-li els plats i fins i tot a transportar una cistella de roba a la bugaderia. Les tasques senzilles com aquestes són potser les més significatives, diu la Jane. "Com fas que aquesta persona senti que el que està aportant és important i val la pena? Vaig veure que Stretch podia aprofitar-ho. Això és enorme".
Un dia, Henry va utilitzar Stretch per donar-li una rosa a la Jane. Abans d'això, ella diu: "Cada cop que em recollia flors, li agraeixo a Henry juntament amb el cuidador. Però quan Henry em va lliurar la rosa a través de Stretch, no hi havia ningú més a qui agrair-ho més que ell. I l'alegria en la seva cara quan em va lliurar aquella rosa era increïble".
Henry també ha pogut utilitzar Stretch per interactuar amb la seva néta de tres anys, que no té prou edat per entendre la seva discapacitat i que abans el veia, diu la Jane, com un moble. A través de Stretch, Henry ha pogut jugar a petits jocs de bàsquet i bitlles amb la seva néta, que l'anomena "Papa Wheelie". "Ella sap que és Henry", diu Nguyen, "i el robot la va ajudar a veure'l com una persona amb qui pot jugar i divertir-se amb ella d'una manera molt maca".
La persona que treballa més per transformar Stretch en una eina pràctica és Henry. Això significa "empènyer el robot fins als seus límits per veure tot el que pot fer", diu. Tot i que Stretch és físicament capaç de fer moltes coses (i Henry ha ampliat aquestes capacitats dissenyant accessoris personalitzats per al robot), un dels majors reptes per a l'usuari és trobar la manera correcta de dir-li al robot exactament com fer el que vol. fer.
Henry va col·laborar amb els investigadors per desenvolupar la seva pròpia interfície gràfica d'usuari per facilitar el control manual de Stretch, amb múltiples vistes de càmera i botons grans en pantalla. Però el potencial de Stretch per a un funcionament parcial o totalment autònom és, en última instància, el que farà que el robot tingui més èxit. El robot es basa en "un tipus d'autonomia molt particular, anomenada autonomia d'assistència", explica la Jane. "És a dir, Henry té el control del robot, però el robot està facilitant que Henry faci el que vol fer". Recollir la seva eina de rascat, per exemple, és tediós i requereix molt de temps sota control manual, perquè el robot s'ha de moure exactament a la posició correcta per agafar l'eina. L'autonomia d'assistència proporciona a Henry un control de nivell superior, de manera que pot dirigir Stretch perquè es mogui a la posició correcta per si mateix. Ara Stretch té un menú de subrutines de moviment pregravades que Henry pot triar. "Puc entrenar el robot perquè faci una sèrie de moviments ràpidament, però encara tinc el control total de quins són aquests moviments", diu.
Henry afegeix que aconseguir l'autonomia d'assistència del robot fins a un punt en què sigui funcional i fàcil d'utilitzar és el repte més gran ara mateix. L'estirament pot navegar de manera autònoma per la casa, i el braç i la pinça també es poden controlar de manera fiable. Però s'ha de treballar més per proporcionar interfícies senzilles (com el control de veu) i per assegurar-se que el robot és fàcil d'encendre i no s'apaga de manera inesperada. Al cap i a la fi, encara és un maquinari de recerca. Un cop abordats els reptes d'autonomia, interfícies i fiabilitat, diu Henry, "la conversa es convertirà en problemes de costos".
Henry Evans utilitza un robot Stretch per alimentar-se amb ous remenats.
Un preu de 20 $000 per a un robot és substancial, i la pregunta és si Stretch pot ser prou útil per justificar el seu cost per a persones amb deficiències cognitives i físiques. "Seguirem iterant per fer que Stretch sigui més assequible", diu Charlie Kemp de Hello Robot. "Volem fer robots per a la llar que puguin ser utilitzats per tothom, i sabem que l'assequibilitat és un requisit per a la majoria de les llars".
Però fins i tot al seu preu actual, si Stretch és capaç de reduir la necessitat d'un cuidador humà en algunes situacions, el robot començarà a pagar-se per si mateix. L'atenció a les persones és molt cara: la mitjana nacional és de més de 5 $000 al mes per a un ajudant de salut a domicili, cosa que és simplement inaccessible per a moltes persones, i un robot que podria reduir la necessitat d'atenció humana en unes poques hores a setmana es pagaria per si mateixa en pocs anys. I això no és tenir en compte el valor de la cura que ofereixen els familiars. Fins i tot per als Evans, que tenen un cuidador contractat, gran part de la cura diària d'Henry recau en Jane. Aquesta és una situació habitual en què es troben les famílies, i també és on Stretch pot ser especialment útil: permetent a persones com Henry gestionar més les seves pròpies necessitats sense haver de dependre exclusivament de l'ajuda d'una altra persona.
Henry Evans utilitza la seva interfície d'usuari gràfica personalitzada per controlar el robot Stretch i agafar una tovallola.
col·loqueu la tovallola en una cistella de la roba i, a continuació, remolqueu la cistella de la roba a la bugaderia.
L'estirament encara té algunes limitacions importants. El robot només pot aixecar uns 2 quilograms, de manera que no pot manipular el cos o les extremitats d'Henry, per exemple. Tampoc té manera de pujar i baixar escales, no està pensada per sortir a l'exterior i encara requereix molta intervenció tècnica. I per molt capaços que siguin Stretch (o robots com Stretch), Jane Evans està segura que mai no podran substituir els cuidadors humans, ni voldria que ho fessin. "És la mirada als ulls d'una persona a una altra", diu. "Són les paraules que surten de tu, les emocions. El tacte humà és tan important. Aquesta comprensió, aquesta compassió, un robot no pot substituir-ho".
L'estirament pot estar encara molt lluny de convertir-se en un producte de consum, però sens dubte hi ha interès, diu Nguyen. "He parlat amb altres persones que tenen paràlisi i els agradaria que un estirament promogui la seva independència i redueixi la quantitat d'assistència que sovint demanen als seus cuidadors". Potser hauríem de jutjar la utilitat d'un robot d'assistència no per les tasques que pot realitzar per a un pacient, sinó pel que representa el robot per a aquest pacient, i per a la seva família i els seus cuidadors. L'experiència d'Henry i Jane demostra que fins i tot un robot amb capacitats limitades pot tenir un impacte enorme en l'usuari. A mesura que els robots siguin més capaços, aquest impacte només augmentarà.
"Definitivament veig robots com Stretch a les cases de la gent", diu la Jane. "Quan és la pregunta? No tinc la sensació que estigui lluny. Crec que ens estem apropant". Els robots domèstics útils no poden arribar prou aviat, com ens recorda la Jane: "Tots hi serem algun dia, d'alguna manera, forma o forma". La societat humana està envellint ràpidament. La majoria de nosaltres eventualment necessitarem ajuda amb les activitats de la vida diària i, abans d'això, ajudarem els nostres amics i familiars. Els robots tenen el potencial d'alleujar aquesta càrrega per a tothom.
I per a Henry Evans, Stretch ja està marcant la diferència. "Diuen que l'última cosa per morir és l'esperança", diu Henry. "Per als discapacitats greus, per als quals els avenços mèdics miraculosos no semblen factibles a la nostra vida, els robots són la millor esperança per a una independència significativa".
L'article es reprodueix al web:https://spectrum.ieee.org/stretch-assistive-robot