Investigadores de la Universidad de Cornell han desarrollado un innovador sistema robótico de alimentación que utiliza visión por computadora, aprendizaje automático y detección multimodal. Este sistema está diseñado para alimentar de manera segura a personas con limitaciones graves de movilidad, incluyendo a quienes sufren de lesiones medulares, parálisis cerebral y esclerosis múltiple.
“Alimentar a personas con graves limitaciones de movilidad mediante un robot presenta numerosos desafíos, ya que muchos no pueden inclinarse hacia adelante y requieren que la comida se les entregue directamente en la boca”, explica Tapomayukh «Tapo» Bhattacharjee, profesor asistente de informática en el Colegio Ann S. Bowers de Computación y Ciencias de la Información de Cornell y principal desarrollador del sistema. “El desafío aumenta cuando se trata de personas con condiciones médicas complejas adicionales.”
Este sistema fue presentado en la conferencia de Interacción Humano-Robot, que tuvo lugar del 11 al 14 de marzo en Boulder, Colorado. En esta ocasión, se presentó el artículo «Feel the Bite: Robot-Assisted Inside-Mouth Bite Transfer using Robust Mouth Perception and Physical Interaction-Aware Control», que fue reconocido con una Mención de Honor al Mejor Trabajo. Además, una demostración del sistema de alimentación robótico del equipo de investigación fue galardonada con el Premio a la Mejor Demostración.
“Los últimos cinco centímetros, desde el utensilio hasta el interior de la boca, son extremadamente complicados”, comenta Bhattacharjee. Algunos cuidados especiales incluyen la necesidad de ajustarse a bocas que apenas se abren más de 2 centímetros y el manejo de espasmos musculares involuntarios que pueden ocurrir de repente, incluso con el utensilio dentro de la boca.
Para superar estos retos, el equipo ha equipado al robot con dos características clave: seguimiento bucal en tiempo real que se ajusta a los movimientos de los usuarios y un mecanismo de respuesta dinámica que permite al robot detectar y reaccionar adecuadamente a las interacciones físicas que ocurren durante la alimentación.
El sistema ha sido probado exitosamente alimentando a 13 personas con diversas condiciones médicas en tres ubicaciones diferentes: el laboratorio EmPRISE en el campus de Cornell en Ithaca, un centro médico en Nueva York y en el domicilio de un usuario en Connecticut. Los participantes del estudio encontraron que el robot era seguro y cómodo.
“Esta es una de las evaluaciones más extensas en entornos reales de cualquier sistema de alimentación autónomo asistido por robot con usuarios finales”, señala Bhattacharjee. La tecnología no solo permite una alimentación efectiva, sino que también posibilita que los usuarios manipulen el robot con movimientos tan sutiles como los de la lengua.
El impacto emocional del robot en los usuarios y sus cuidadores ha sido significativo. Durante una sesión, los padres de una joven con esquizencefalia cuadripléjica presenciaron cómo su hija conseguía alimentarse exitosamente usando el sistema, un momento que celebraron con gran emoción.
Mientras se continúa investigando la usabilidad a largo plazo del sistema, los resultados prometedores subrayan el potencial para mejorar significativamente la independencia y calidad de vida de los beneficiarios.
