“Lo importante no es que haya un 10 % más de ingenieras, sino que todas las que lo deseen puedan estar ahí”

Investigadora en el grupo RoboticsLab y profesora titular de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M), Concha Monje (Badajoz, 1977) trabaja desde hace algo más de una década en el desarrollo y mejora de la plataforma TEO (siglas de Task Environment Operator), un humanoide asistencial de 60 kilos capaz de caminar, manipular diversos objetos e incluso hablar en lengua de signos.

Esta ingeniera electrónica, con un doctorado en Ingeniería Industrial, está ahora centrada en la robótica blanda y ha desarrollado ya un brazo y un cuello blandos para TEO.

Monje es autora de casi medio centenar de artículos científicos y, además, está muy comprometida con la promoción de la visibilidad de la mujer en los ámbitos de la ciencia y la tecnología.

SINC realizó esta entrevista por teléfono tras su regreso de Oviedo, donde participó como jurado en los Premios Princesa de Asturias de Investigación Científica y Técnica, mientras preparaba un viaje a Lima.

¡No paras! ¿Qué vas a hacer en Lima?

Doy clases allí con una movilidad de Erasmus+. La solicité y me la dieron. Voy a impartir allí un máster de temas en los que estoy trabajando ahora, como control fraccionario en robots blandos.

¿Cómo se inicia el proyecto del robot TEO??  

Llevo diez u once años más o menos trabajando en esta plataforma. TEO es la continuación de otro proyecto de humanoide que se desarrolló previamente: la serie RH0 y RH1. Estando ya integrada en el grupo, comenzamos el desarrollo de TEO desde cero. El diseño, la fabricación, el ensamblado, la parte de control y las habilidades del robot las hemos desarrollado nosotros en el grupo, solo unas pocas piezas se fabricaron fuera.

Al principio, me dediqué más a la parte de locomoción y al control de la caminata. Mi campo de formación básica es el control de sistemas. Y lo que hacía era el control de todos los motorcitos, de todas las articulaciones del robot para que caminara, se moviera, manipulara objetos sin caerse, de forma robusta y estable.

Desde hace ya unos años estoy más centrada en el desarrollo de articulaciones blandas para robots.

¿Qué estás haciendo en este campo?

Los robots con cuerpo y sistemas sensoriales y de actuación blandos pueden adaptarse mejor al entorno y ejecutar sus tareas de manera más adaptativa que los rígidos. Y van a suponer una revolución en robótica.

Yo estoy desarrollando articulaciones blandas para robots, que son flexibles y están hechas de materiales blandos que se imprimen con una impresora 3D. Puedo configurar la densidad, las dimensiones y el tipo de material. Lo que hago es actuar las articulaciones mediante tendones. Para que te hagas una idea, es como si fuera una columna vertebral, en esa columna se insertan unos tendones longitudinalmente y tirando de ellos se consigue doblar esa columna vertebral. Conceptualmente esa es la idea.

Los robots con cuerpo y sistemas sensoriales y de actuación blandos pueden adaptarse mejor al entorno y ejecutar sus tareas de manera más adaptativa que los rígidos. Van a suponer una revolución en robótica.

Hemos desarrollado ya un cuello y un brazo blandos para TEO. Lo que pretendemos es integrar estas articulaciones en nuestro humanoide. Pero estos elementos podrían tener también otra función por sí solos. Podemos tener ese eslabón y conectarlo con otro en serie y así crear una cadena de ellos actuada por tendones. Imagínate, podría ser como un gusano deformable que puede actuar como manipulador, se puede introducir dentro de una tubería para inspeccionar una obstrucción, por ejemplo.

Concha Monje posa junto al humanoide TEO. / Foto cedida por la investigadora

¿Cuáles son las principales innovaciones y ventajas?

Hay un estudio muy importante de materiales, sus características, sus deformaciones, cómo se modelan, para luego poder controlar todas esas estructuras. Porque es verdad que los robots blandos tienen muchas ventajas, la movilidad es mucho más versátil, encajan mejor los golpes y se desestabilizan menos porque absorben mejor la vibración.

Pero, a la vez, existe una gran complejidad porque los materiales blandos son más difíciles de modelar. Entonces hay una línea muy bonita de trabajo: conocer los materiales, modelarlos para luego con ese modelo poder diseñar un control y conseguir que el robot se doble en la medida deseada, aguante los esfuerzos que yo quiera, si manipula cargas, etc. Es un mundo muy apasionante.

¿Qué tipo de materiales usáis?

Estamos experimentando con varios. El que usamos con más frecuencia se llama flexiprint y es un material bastante estándar, que puede imprimirlo casi cualquier impresora 3D comercial. Un tema muy importante en el ámbito de los materiales que elegimos y modelamos para los robots blandos es que algunos de ellos tienen propiedades sensoras, es decir, que a la vez que se deforman, ellos mismos te dan la medida de su deformación.

Volviendo a TEO, ¿en qué fase está ahora esta plataforma?

TEO lo hemos concebido como un robot asistencial. Tiene dos piernas, dos brazos, es capaz de caminar y manipular objetos. Las cámaras que tiene en la cabeza le permiten reconocer, objetos y caras. Puede evitar un obstáculo, llamarte por tu nombre, etc. Aunque nosotros no trabajamos en la interacción humano-robot de forma social. Tenemos otro grupo en la UC3M que sí investigan en esta área. A nosotros no nos interesa que TEO nos hable o nos salude por la mañana.

TEO puede mantener en equilibrio una bandeja llena de copas porque tiene cámaras y sensores de fuerza en las muñecas que le permiten saber si alguna se está moviendo hacia un lado y a qué velocidad

Lo que queremos, por ejemplo, es que nos ayude a trasladar una mesa de un sitio a otro. Él sabe qué esfuerzos estoy aplicando al otro lado de la mesa y es capaz de gestionar esa manipulación para moverla. También puede mantener en equilibrio una bandeja llena de copas porque tiene cámaras y sensores de fuerza en las muñecas que le permiten saber si la copa se está moviendo hacia un lado o hacia otro y a qué velocidad.

Además, tiene manos que le permiten comunicarse en lengua de signos. Es una función muy llamativa que no he desarrollado yo. En el prototipo trabajamos mucha gente.

Es decir, que vais introduciendo mejoras de manera constante, ¿no?

Sí, vamos desarrollando poco a poco nuevas habilidades. Ahora estamos trabajando para que manipule cajas, ahí no interesa tanto tener manos como unos muñones que agarren las cajas. Para cada aplicación vamos incorporando nuevos elementos.

El cuello y brazo blandos en los que he estado trabajando le dan mucha más versatilidad. Por ejemplo, el brazo es inteligente y se reconfigura en función de las necesidades para aguantar más o menos carga. En el diseño de ambos usamos parámetros biométricos humanos para imitar nuestros movimientos.

TEO es un prototipo de evolución continua y cada vez incorporamos más inteligencia artificial en el robot. Con las mejoras y las nuevas habilidades buscamos que el robot sea más inteligente en su función, que es la de ser asistencial: asistir, ayudar, mover cargas, traerte un vaso de agua y este tipo de cosas.

He leído que plancha también.

Sí, sabe planchar. Es verdad que plancha despacito, pero nosotros no pretendemos hacer una plataforma comercial porque no es nuestra función, no somos una empresa, somos investigadores, desarrollamos ciencia básica que luego pueda ser exportable a muchas plataformas robóticas, el algoritmo de planchado de TEO se podrá aplicar para que planche otro robot diferente. Y ahí está la gracia y la transversalidad.

El algoritmo de planchado de nuestro humanoide se podrá aplicar para que planche otro robot diferente. Cuidamos esa parte de la transferencia, creemos que es importante y es un conocimiento que otros pueden utilizar

Y todas estas mejoras las patentareis, supongo.

Sí, claro, por ejemplo, todo lo que te he comentado de las articulaciones blandas lo estamos patentando. Han pasado la primera fase de la revisión y somos bastante optimistas. Y ahora estamos en proceso de patentar otra parte del proyecto, la de sensorización blanda. Por supuesto, TEO ya tiene patentes asociadas porque en su diseño se ha hecho mucha innovación. Siempre intentamos cuidar esa parte de la transferencia, creemos que es importante y es un conocimiento que otros pueden utilizar.

Pero también se puede transferir sin necesidad de patente. Yo tengo bastantes proyectos con empresas a las que les interesa tu conocimiento para resolver un problema. En este ámbito he trabajado en proyectos con FerroNats, en entornos de simulación 3D de torres de control, y con Thales Alenia Space, para supervisar el control de las ruedas de un rover que se mandará a Marte en el futuro.

¿Crees que los sesgos de género del mundo real se llevan a la robótica?

Es verdad que hay países donde el sesgo es mayor y por tanto su transmisión a la tecnología se plasma mucho más. En nuestro caso, aquí en España, por ejemplo, en los grupos que yo conozco de investigación, la decisión de que el robot tenga nombre o voz de mujer o de hombre, un aspecto más masculino o femenino…, muchas veces es más aleatoria de lo que de lo que se pudiera pensar.

Para ciertas aplicaciones sí es cierto que una voz femenina es mejor que una masculina y viceversa. Si la aplicación tiene que ver con el cuidado, estamos más acostumbrados a asociarlo con lo femenino. Al final, los investigadores lo que hacen es poner la voz que los estudios confirman como más adecuada, con la que la interacción del usuario con la plataforma sea mucho más eficiente.

En países como Japón los sesgos en robótica sí están bastante claros. Las actividades que diseñan cuando son robots con aspecto externo femenino son tipo cheerleader que cantan, bailan…, mientras que a la misma plataforma con apariencia de hombre le otorgan funciones mucho más sustanciales, como conducir, manipular una grúa, etc. Sus actividades requieren más destreza y más inteligencia, por decirlo de alguna manera.

En países como Japón los sesgos en robótica sí están bastante claros. Las actividades que diseñan cuando son robots con aspecto femenino son de tipo cheerleader que cantan y bailan, mientras que la misma plataforma con apariencia masculina conduce, manipula grúas...

¿Siempre tuviste claro que querías ser ingeniera?

Mi padre fue profesor de formación profesional de electrónica y nuestra casa estaba siempre llena de cachivaches electrónicos que me interesaban mucho. También me gustaba la música, estuve algunos años en el conservatorio, y la filología inglesa. Me costó elegir entre la carrera de música y la de ingeniería o el inglés, pero ganó la ingeniería, pensé que las otras dos cosas podía seguir cultivándolas por mi cuenta, como así he hecho.

Me decidí por ingeniería electrónica, y por un doctorado en control de sistemas. Mis teorías y algoritmos de control los apliqué, entre otras cosas, a una plataforma que era un brazo robótico flexible. Y eso me abrió la puerta a la robótica.

¿Sigue siendo la ingeniería un mundo de hombres?

La presencia de mujeres en las ingenierías estará en torno al 30 % o el 35 %, que sigue siendo un porcentaje bajo, pero se está incrementando, yo lo veo en mis clases. En las bioingenierías se nota un aumento tremendo de mujeres. En otros segmentos como la informática, no es así, hay pocas mujeres.

Lo que está claro es que es muy difícil equilibrar la balanza cuando históricamente venimos de dónde venimos. El acceso de la mujer a la universidad fue muy posterior al del hombre. Las carreas por las que se han decantado ellas han estado más alejadas de las ingenierías, ya que estaban concebidas para los hombres y las mujeres las descartaban. Darle la vuelta a todo esto es difícil. Pero no vamos mal y tampoco hay que obsesionarse con los números. La cuestión aquí no es conseguir que haya un 10 % más de mujeres ingenieras, es lograr que todas aquellas que lo deseen puedan estar ahí.

Si ves que no te gusta lo que haces o no es lo que esperabas, cambia porque la carrera es muy corta y la vida, muy larga

¿Algún mensaje para las chicas que quieran ser ingenieras?

Mi consejo es que siempre hay que hacer lo que te guste y, dentro de lo que te guste, infórmate bien. Antes era más sencillo elegir porque había pocas ingenierías: electrónica, electricidad, mecánica e ingeniería industrial, pero ahora hay mucha más especialización y muchos más grados.

Seguro que hay un grado que es más afín a lo que quieres hacer. No tengas miedo a equivocarte porque siempre puedes cambiar de grado. Si ves que no te gusta lo que haces o no es lo que esperabas, cambia porque la carrera es muy corta y la vida, muy larga.