EVE: Transformando el entrenamiento de robots a través de la realidad aumentada

La tecnología está cambiando cómo interactuamos con los robots. A medida que los robots se vuelven más baratos y comunes en nuestra vida diaria, es importante encontrar formas más fáciles para que la gente normal los entrene. Entrenar a un robot generalmente implica equipos caros y personas capacitadas para crear datos. Esto hace que sea difícil para la mayoría de las personas empezar a usar robots en casa. Para abordar esto, presentamos Eve, una app que permite a cualquiera entrenar robots usando Realidad Aumentada (AR) en sus dispositivos iOS.

#¿Qué es EVE?

EVE es una app fácil de usar que permite a los usuarios crear datos de entrenamiento para robots sin necesidad de tener un robot físico presente. En su lugar, los usuarios pueden interactuar con un robot virtual en realidad aumentada usando sus manos para establecer puntos de referencia en la app. Esto permite a los usuarios enseñar a los robots cómo realizar tareas simplemente demostrando con sus manos.

Con EVE, los usuarios pueden:

• Establecer puntos de referencia señalando con las manos.
• Mirar a su alrededor para evitar obstáculos.
• Cambiar los puntos de referencia si es necesario.
• Reproducir los datos recopilados para ver si se hizo correctamente.

Este enfoque reduce las barreras para las personas que quieren entrenar robots, haciéndolo accesible a una audiencia más amplia.

#La necesidad de EVE

A medida que los robots se vuelven más asequibles, la demanda de usarlos en tareas cotidianas, como limpiar o cocinar, aumenta. Sin embargo, el proceso de entrenamiento generalmente requiere muchos recursos. Las personas que quieren entrenar un robot a menudo necesitan equipos especiales y habilidades, lo que dificulta que los usuarios comunes se involucren.

La mayoría de los métodos de entrenamiento involucran contratar expertos caros que ayudan a controlar el robot directamente. Este proceso puede ser lento y complicado. Además, si alguien quiere probar un robot, a menudo tiene que comprarlo primero, lo que puede ser una inversión significativa.

EVE busca resolver estos problemas ofreciendo una forma sencilla de recopilar los datos necesarios para entrenar robots sin necesitar poseer uno.

#Características de EVE

#Entrenamiento con realidad aumentada

EVE utiliza realidad aumentada, que mejora la vista del usuario del mundo real al agregar elementos digitales. Por ejemplo, los usuarios pueden ver un robot virtual proyectado en su entorno a través de su dispositivo iOS.

Los usuarios pueden entrenar al robot estableciendo puntos de referencia. Esto significa que pueden guiar al robot virtual moviendo sus manos para mostrarle a dónde ir. Estas acciones se rastrean en tiempo real, lo que permite una experiencia interactiva.

#Controles fáciles de usar

EVE está diseñada para ser intuitiva y fácil de controlar. Los usuarios pueden interactuar con el robot de AR sin necesidad de habilidades técnicas. Por ejemplo, simplemente pueden mover sus manos para seleccionar puntos en el espacio donde el robot debería ir.

La app también permite a los usuarios modificar los caminos que crean. Si cometen un error o quieren cambiar algo, pueden volver al último punto y ajustar sus acciones en consecuencia. Esta flexibilidad hace que sea más fácil crear datos precisos para entrenar al robot.

#Detección de obstáculos

Al entrenar un robot, es crucial evitar obstáculos en el mundo real. EVE permite a los usuarios ver su entorno e identificar barreras potenciales que podrían interferir con el movimiento del robot. Esta función ayuda a asegurar que los datos recopilados para el entrenamiento sean prácticos y realistas.

#Retroalimentación y verificación

Una vez que un usuario ha creado un camino para el robot, EVE les permite reproducir la tarea. Esto significa que pueden ver cómo se movería el robot a lo largo del camino que establecieron. Pueden verificar errores o áreas donde el robot podría encontrar problemas y hacer los cambios necesarios.

Esta opción de reproducción es importante para garantizar la calidad de los datos recopilados para el entrenamiento. Los usuarios pueden verificar que todo esté correcto antes de finalizar su sesión de entrenamiento.

#Estudios con usuarios

Para probar qué tan bien funciona EVE, realizamos algunos estudios con participantes de diversos orígenes. Estos estudios tenían como objetivo comparar EVE con otros métodos comunes de entrenamiento de robots.

#Estudio formativo

En el primer estudio, recopilaron Comentarios de diez participantes que probaron diferentes métodos de recolección de demostraciones, incluida EVE. Proporcionaron información sobre lo que les gustaba y no les gustaba de cada método. Este feedback llevó a muchas mejoras en EVE.

Los participantes informaron desafíos de usabilidad con los sistemas existentes. Por ejemplo, encontraron difícil visualizar la posición del robot en un espacio 3D al usar una pantalla plana. Como resultado, EVE fue diseñada para abordar estos desafíos mejorando la comprensión y control del usuario sobre el robot.

#Estudio de evaluación

En un segundo estudio, involucramos a 14 nuevos participantes para evaluar cómo EVE se comparaba con otras interfaces bien establecidas. Realizaron diversas tareas en la mesa, como clasificar objetos y limpiar una mesa, usando EVE y otros sistemas.

Los resultados mostraron que EVE tenía la tasa de éxito más alta para completar tareas. También tuvo buen desempeño en otras categorías como el tiempo que tardaron en completar tareas, lo fácil que era de usar y el disfrute general.

Esta evaluación reveló que los usuarios apreciaron la flexibilidad y los controles intuitivos de EVE, especialmente en comparación con métodos tradicionales como la enseñanza cinestésica y la teleoperación.

#Abordando desafíos

#Retroalimentación de usuarios

Durante ambos estudios, los participantes destacaron varios desafíos que enfrentaron al usar AR para el entrenamiento de robots. Estos conocimientos ayudaron a dar forma a múltiples cambios de diseño en EVE para mejorar la usabilidad.

1. Entender la posición de la mano y del robot: Los usuarios encontraron complicado medir la posición de su mano en relación con el robot en AR. Para mejorar esto, EVE ahora tiene un indicador visual claro que muestra dónde está la mano del usuario en relación con el robot virtual.

2. Conocer los límites de movimiento: Los usuarios a menudo no entendían los límites del movimiento del robot. EVE ahora informa al usuario cuando están tratando de establecer puntos de referencia que superan estos límites, ayudándoles a mantenerse dentro de los límites viables.

3. Visualizar trayectorias: Los usuarios pidieron representaciones visuales más precisas del movimiento del robot. EVE se actualizó para mostrar trayectorias más claras y realistas.

4. Detección de colisiones: Los participantes querían saber si la trayectoria del robot chocaría con objetos del mundo real. EVE permite reproducir los movimientos del robot para verificar posibles colisiones.

#Incorporando sugerencias de usuarios

En respuesta a la retroalimentación de los usuarios, EVE se mejoró con varias características útiles:

• Retroalimentación dinámica para errores: Si la posición de la mano del usuario no es adecuada para el rango de movimiento del robot, la app proporciona retroalimentación inmediata para que los usuarios puedan ajustar antes de continuar.

• Funcionalidad de reproducción: Los usuarios pueden observar los movimientos del robot durante el entrenamiento para verificar la precisión y hacer cambios según sea necesario.

• Mejora de la visualización: Se utiliza codificación de colores para indicar si el agarre del robot está abierto o cerrado para evitar confusiones durante las tareas.

#Direcciones futuras

#Entrenamiento de robots en casa

A medida que más personas comienzan a usar robots en su vida diaria, EVE puede desempeñar un papel importante en la personalización del entrenamiento de robots. Los usuarios pueden crear demostraciones específicas adaptadas a sus entornos y tareas únicas en casa. A medida que los robots se integren más en los hogares, EVE empoderará a los usuarios para entrenarlos para realizar una variedad de tareas de manera efectiva.

#Adaptándose a diferentes robots

EVE se puede ajustar fácilmente para trabajar con varios tipos de robots. Simplemente cambiando el modelo de robot en la app, los usuarios pueden entrenar diferentes robots con la misma interfaz. Esta flexibilidad hace que EVE sea útil para una amplia gama de aplicaciones robóticas y anima a más usuarios a interactuar con la tecnología robótica.

#Recolección de datos desde múltiples perspectivas

Actualmente, EVE opera desde un solo punto de vista para garantizar una recopilación de datos precisa. Sin embargo, desarrollos futuros pueden explorar capacidades de múltiples vistas, lo que permitiría a los usuarios recopilar datos desde diferentes ángulos. Este enfoque podría ser útil en situaciones donde los objetos están ocultos a la vista o cuando los usuarios quieren mantener una mejor postura mientras entrenan al robot.

#Manipulación bimodal

Muchas tareas en la vida real requieren usar ambas manos simultáneamente. EVE podría desarrollarse más para apoyar el entrenamiento de robots para estas tareas más complejas. Integrar tecnología como pantallas montadas en la cabeza de realidad mixta podría mejorar la experiencia para los usuarios que intentan recopilar datos bimodales.

#Soporte para robots móviles

EVE podría adaptarse para entrenar robots móviles diseñados para tareas como limpiar o mover objetos en los hogares. Al incorporar gestos táctiles para controlar el movimiento del robot, los usuarios pueden recopilar datos de una manera que refleja escenarios del mundo real.

#Conclusión

EVE representa un gran paso hacia hacer que el entrenamiento de robots sea accesible para todos. Al usar realidad aumentada y simplificar la recopilación de datos de demostración, EVE permite a más personas involucrarse y entrenar robots de una manera que se adapta a sus necesidades diarias. Los comentarios positivos de los estudios con usuarios muestran que EVE es efectiva para ayudar a los usuarios a recopilar y verificar datos para tareas de entrenamiento. A medida que la tecnología evoluciona, EVE tiene el potencial de transformar aún más cómo las personas interactúan con los robots en sus vidas.