En la reciente conferencia de robótica IROS 2023 un equipo de Disney Research presentó un curioso robot «sin nombre» que muestra unas cualidades muy especiales: era capaz de moverse y caminar transmitiendo emociones en cierto modo humanas, como las de los personajes de animación de sus películas. Su aspecto recuerda someramente al del robot BD-1 de la saga Star Wars: Jedi de videojuegos de la compañía, desarrollados por Respawn Entertainment y Electronic Arts.
Y es que el pequeño ingenio no solo es adorable y simpático; además es perfectamente funcional y puede ir de un lado a otro sin problemas, caminando con cierta torpeza encantadora. Podría decirse que es un paso más en la exploración de la interactuación entre máquinas y humanos, una forma de hacerla más agradable y con menos «fricción», como dicen los expertos en interfaces.
Gestos emotivos para un robot a partir de materiales inanimados
Los equipos de Disney son expertos en crear emociones, y muchas veces lo hacen con los materiales más inusuales, incluyendo los seres inanimados. Lo hemos podido ver en el terreno de la robótica en El Planeta del Tesoro, Big Hero 6 o Lightyear. Y si sumamos las películas de Pixar también estaría el archiconocido Wall-E (donde también sale Eva) y todos los personajes de Robots.
Estos personajes son el trabajo de animadores, que intentan transmitir cualidades y emociones humanas a objetos inanimados, aunque suelen usar un truco: no están limitados por las leyes físicas. De este modo, los robots pueden cambiar ligeramente –o mucho– de forma, reaccionar con rapidez inusual o incluso hacer movimientos imposibles. Esto les permite una expresividad máxima.
El mundo físico de los robots no es el mundo animado
En el caso del robot de Disney Research las limitaciones las impone el mundo físico: los materiales son los que son (plástico, fibra y metal), el robot tiene ciertos grados de movimiento (cuatro para la cabeza, cinco para las piernas) y el material es sólido e indeformable. Para caminar ha de mantener el equilibrio y para reaccionar tiene que usar cámaras y otros sensores.
Por estas razones, en el equipo de desarrollo además de ingenieros participaba un experto en animación. La idea era desarrollar el hardware y el software por un lado, pero intentar mantener los movimientos creados por el animador para dotar al robot de encanto, humanidad y simpatía, como si fuera un personaje de película por otro. De este modo, los gestos, reacciones y movimientos podrían tener personalidad y añadir algo diferente, ese «toque Disney» que tan popular es en los personajes animatrónicos de los parques de atracciones, además de en las propias películas de animación.
El desarrollo completo requirió un año completo de diseños, fabricación y mejoras, combinando el desarrollo en hardware y la incorporación de los gestos y movimientos animados. El resultado es ciertamente llamativo.
Aprendizaje por refuerzo: el secreto para superar las limitaciones
Una de las técnicas que se usaron en el desarrollo fue el aprendizaje por refuerzo. Dado que muchos de los movimientos sugeridos por el experto en animación eran imposibles en el mundo físico –y por tanto algo difíciles de evaluar sobre el papel– todo se probó previamente con software de modelado en 3D en una simulación. Una vez se tuvo disponible el modelo completo del robot –que además se utilizó para la fabricación con piezas impresas en 3D– se introdujeron los movimientos deseados para procurar que cuando el robot aprendiera a caminar, mantener el equilibrio o fijar la mirada lo hiciera de la forma más parecida a lo sugerido por el animador.
Esto puede verse en muchos de los gestos que realiza: en vez de girar la cabeza a velocidad constante para fijar la mirada lo hace acelerando y frenando; cuando comienza a caminar o frena emplea pequeños pasitos, más propios de un niño que aprende a andar que de un robot implacable. Es la suma de detalles como estos los que añaden humanidad al aparato, sin caer en el llamado «valle inquietante» que nos hace sentir repelús cuando los robots se parecen demasiado a los seres humanos falsos (normalmente porque tienen caras y piel humana). Detalles como que fije la mirada y apunte una linterna hacia el lugar al que señala uno de los ingenieros son sencillamente geniales.
Ese aprendizaje por refuerzo, que es básicamente una repetición de miles millones de simulaciones por ensayo y error, permite realizar todas las pruebas de movimientos y equilibrios en una especie de «mundo simulado» en la memoria de los ordenadores. Sólo cuando está todo verificado se da por bueno y se fabrican las piezas para probarlo físicamente con sus motores y cables. El resultado está a la vista: un robot todavía primitivo, pero en cierto modo humanoide, que pese a no hacer muchas cosas es capaz de llegarnos al corazón.
