Un robot de la UC3M aprende a poner y quitar la mesa solo con observar a humanos

Investigadores de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) han desarrollado una metodología que permite a un robot asistencial aprender a mover sus brazos sin programación exhaustiva, solo observando acciones humanas. El avance se ha presentado recientemente en el congreso de robótica más importante del mundo, el IROS2025.

La clave del proyecto es combinar aprendizaje por observación con una comunicación interna entre sus extremidades, lo que permite coordinar dos brazos de forma eficiente y natural.

Según el centro universitario, el objetivo es lograr robots de servicio "más naturales y fáciles de enseñar" capaces de realizar tareas domésticas, como poner y quitar la mesa, planchar o ordenar la cocina.

Un robot pensado para ayudar a mayores

El robot utilizado en esta investigación se llama ADAM (Autonomous Domestic Ambidextrous Manipulator) y ya puede realizar tareas asistenciales en entornos domésticos.

"Puede poner la mesa y recogerla después, ordenar la cocina o acercar al usuario un vaso de agua o las medicinas a la hora indicada", explica Alicia Mora, investigadora del Mobile Robots Group del Robotics Lab de la UC3M. Además, añade que el robot puede ayudar "cuando va a salir, acercándole un abrigo o una prenda de ropa".

"Gestos tan simples como acercar un vaso de agua con una pastilla o poner la mesa suponen una ayuda muy importante"

Ramón Barber, director del Mobile Robots Group, subraya que ADAM está diseñado para ayudar a personas mayores en casas o residencias: "Gestos tan simples como acercar un vaso de agua con una pastilla o poner la mesa suponen una ayuda muy importante".

Un enfoque "revolucionario" para coordinar dos brazos

En la comunicación presentada en el IROS2025, los investigadores Adrián Prados y Gonzalo Espinoza proponen un método innovador: enseñar a cada brazo de forma independiente y, después, permitir que ambos se "comuniquen" mediante un sistema matemático llamado Propagación de Creencias Gaussianas.

Este sistema funciona como un diálogo constante entre los brazos, lo que les permite coordinarse en tiempo real y evitar colisiones sin detenerse a recalcular. El resultado es un movimiento fluido, eficiente y natural, validado tanto en simulaciones como en robots reales.

Del aprendizaje por imitación a la adaptación

Tradicionalmente, programar un robot requería escribir miles de líneas de código para cada movimiento. El aprendizaje por imitación ofrece una alternativa más intuitiva: el robot observa a un humano realizar una acción y aprende a reproducirla.

Sin embargo, copiar un gesto exacto no basta. Si el objeto cambia de posición, el robot que solo imita repetirá el movimiento y fallará. Por eso, los investigadores insisten en que el objetivo real es la adaptación del movimiento, no la repetición mecánica.

"El objetivo final es que los robots dejen de ser simples grabadoras de movimientos y se conviertan en auténticos compañeros de trabajo"

Movimientos como "goma elástica"

Las técnicas desarrolladas hacen que los movimientos aprendidos se comporten como una "goma elástica": si el objetivo cambia, la trayectoria se deforma suavemente para alcanzarlo, manteniendo la esencia de la acción. Así, el robot puede adaptarse sin perder propiedades clave, como mantener una botella vertical para evitar derrames.

"El objetivo final es que los robots dejen de ser simples grabadoras de movimientos y se conviertan en auténticos compañeros de trabajo, capaces de percibir su entorno, anticipar acciones y colaborar de forma segura en espacios humanos", explica Prados.

Cómo funciona ADAM

El funcionamiento del robot se organiza en tres fases:

• Percepción (recogida de datos mediante sensores)
• Razonamiento (procesamiento de la información)
• Acción (decisión y ejecución del movimiento)

ADAM utiliza sensores láser 2D y 3D para medir distancias, detectar obstáculos y localizar objetos, además de cámaras RGB con profundidad para generar modelos tridimensionales del entorno.

"Cada día hay más personas mayores en nuestra sociedad y menos personas que puedan atenderlas"

Uno de los retos más importantes es pasar de "ver" objetos a comprender su uso y el contexto del usuario. En este sentido, Alberto Méndez, investigador del Mobile Robots Group, trabaja en incorporar modelos generativos e inteligencia artificial para que el robot adapte su comportamiento a cada situación.

Un futuro cercano

Aunque ADAM es una plataforma experimental con un coste aproximado de entre 80.000 y 100.000 euros, los investigadores consideran que la tecnología está lo suficientemente madura como para pensar que, en un plazo de 10 a 15 años, robots de este tipo podrían convivir con las personas a un coste "mucho más asequible".

Más allá de los avances técnicos, este trabajo subraya el papel de la robótica como parte de la solución al envejecimiento de la población.

"Cada día hay más personas mayores en nuestra sociedad y menos personas que puedan atenderlas, por lo que este tipo de soluciones tecnológicas van a ser cada vez más necesarias", concluye Barber.