Why Don’t We Have Better Robots Yet? | Ken Goldberg | TED

Traductor: Angel Covarrubias Revisor: Sebastian Betti

I have a feeling most people in this room would like to have a robot at home.

Presiento que la mayoría de personas aquí les gustaría tener un robot en sus casas.

It'd be nice to be able to do the chores and take care of things.

Que pudiera realizar quehaceres y encargarse de las cosas.

Where are these robots?

¿Dónde están estos robots?

What's taking so long?

¿Por qué están tardando?

I mean, we have our tricorders,

Es decir, tenemos nuestros tricorders,

and we have satellites.

y tenemos satélites.

We have laser beams.

Tenemos rayos láser.

But where are the robots?

Pero, ¿dónde están los robots?

(Laughter)

(Risas)

I mean, OK, wait, we do have some robots in our home,

Bueno, esperen, sí tenemos algunos robots en nuestras casas,

but, not really doing anything that exciting, OK?

pero en realidad no estamos haciendo nada emocionante, ¿de acuerdo?

(Laughter)

(Risas)

Now I've been doing research at UC Berkeley for 30 years

Llevo 30 años investigando sobre robots en la Universidad de California en Berkeley

with my students on robots,

con mis alumnos,

and in the next 10 minutes,

y en los próximos 10 minutos

I'm going to try to explain the gap between fiction and reality.

trataré de explicar la brecha entre la ficción y la realidad.

Now we’ve seen images like this, right?

Bien, hemos visto imágenes como esta, ¿no?

These are real robots.

Son robots de verdad.

They're pretty amazing.

Son bastante asombrosos.

But those of us who work in the field,

Pero los que trabajamos en el campo,

well, the reality is more like this.

bueno, la realidad es más parecida a esta.

(Laughter)

(Risas)

That's 99 out of 100 times, that's what happens.

Eso es lo que pasa 99 de cada 100 veces.

And in the field, there's something that explains this

Y en el campo, hay algo que explica esto

that we call Moravec's paradox.

y que llamamos la Paradoja de Moravec.

And that is, what's easy for robots,

Y dice que, lo que es fácil para los robots,

like being able to pick up a large object,

como poder levantar un objeto grande,

large, heavy object,

un objeto grande y pesado,

is hard for humans.

es difícil para los humanos.

But what's easy for humans,

Pero lo que es fácil para los humanos,

like being able to pick up some blocks and stack them,

como poder levantar algunos bloques y apilarlos,

well, it turns out that is very hard for robots.

resulta que eso es muy difícil para los robots.

And this is a persistent problem.

Y este es un problema persistente.

So the ability to grasp arbitrary objects is a grand challenge for my field.

Por lo cual, la capacidad de tomar objetos arbitrarios es un gran desafío del campo.

Now by the way, I was a very klutzy kid.

Por cierto, yo era un niño muy torpe.

(Laughter)

(Risas)

I would drop things.

Se me caían las cosas.

Any time someone would throw me a ball, I would drop it.

Cada vez que alguien me lanzaba una pelota, se me caía.

I was the last kid to get picked on a basketball team.

Era último niño en ser elegido en un equipo de baloncesto.

I'm still pretty klutzy, actually,

De hecho, sigo siendo bastante torpe, pero

but I have spent my entire career studying how to make robots less clumsy.

he dedicado toda mi carrera a estudiar cómo hacer a los robots menos torpes.

Now let's start with the hardware.

Ahora, empecemos con el hardware.

So the hands.

Bien, las manos.

Now this is a robot hand, a particular type of hand.

Esta es una mano robótica, un tipo particular de mano.

It's a lot like our hand.

Se parece mucho a nuestra mano.

And it has a lot of motors, a lot of tendons

Y tiene muchos motores, muchos tendones

and cables as you can see.

y cables, como pueden ver.

So it's unfortunately not very reliable.

Por lo que lamentablemente no es muy fiable.

It's also very heavy and very expensive.

También es muy pesada y muy cara.

So I'm in favor of very simple hands, like this.

Por eso estoy a favor de unas manos muy sencillas, como esta.

So this has just two fingers.

Así que tiene solo dos dedos.

It's known as a parallel jaw gripper.

Se le conoce como pinza de mandíbula paralela.

So it's very simple.

Así que es muy sencilla.

It's lightweight and reliable and it's very inexpensive.

Es ligera, fiable y es muy económica.

And if you're doubting that simple hands can be effective,

Y si dudan de que unas manos sencillas puedan ser eficaces,

look at this video where you can see that two very simple grippers,

miren este video en el que dos pinzas muy sencillas,

que por cierto, están siendo operadas por humanos,

these are being operated, by the way,

by humans who are controlling the grippers like a puppet.

que las controlan como si fueran marionetas.

But very simple grippers are capable of doing very complex things.

Pero unas pinzas muy sencillas son capaces de hacer cosas muy complejas.

Now actually in industry,

De hecho, en la industria,

there’s even a simpler robot gripper, and that’s the suction cup.

hay incluso una pinza robótica más sencilla, y esa es la ventosa.

And that only makes a single point of contact.

Y esa solo hace un único punto de contacto.

So again, simplicity is very helpful in our field.

De nuevo, la simplicidad es muy útil en nuestro campo.

Now let's talk about the software.

Ahora hablemos del software.

This is where it gets really, really difficult

Aquí es donde las cosas se ponen muy, muy difíciles

because of a fundamental issue, which is uncertainty.

debido a una cuestión fundamental, que es la incertidumbre.

There's uncertainty in the control.

Hay incertidumbre en el control.

There’s uncertainty in the perception.

Hay incertidumbre en la percepción.

And there’s uncertainty in the physics.

Y hay incertidumbre en la física.

Now what do I mean by the control?

Ahora, ¿a qué me refiero con el control?

Well if you look at a robot’s gripper trying to do something,

Bueno, si nos fijamos en la pinza de un robot que intenta hacer algo,

there's a lot of uncertainty in the cables and the mechanisms

hay mucha incertidumbre en los cables y los mecanismos,

that cause very small errors.

lo que provoca errores muy pequeños.

And these can accumulate and make it very difficult to manipulate things.

Y estos pueden acumularse y hacer que sea muy difícil manipular las cosas.

Now in terms of the sensors, yes,

En cuanto a los sensores, sí,

robots have very high-resolution cameras just like we do,

los robots tienen cámaras de muy alta resolución, al igual que nosotros,

and that allows them to take images of scenes in traffic

y eso les permite tomar imágenes de escenas en el tráfico

or in a retirement center,

o en un centro de retiro,

or in a warehouse or in an operating room.

en un almacén o en un quirófano.

But these don't give you the three-dimensional structure

Pero estas no nos dan la estructura tridimensional

of what's going on.

de lo que está sucediendo.

So recently, there was a new development called LIDAR,

Hace poco, se produjo un nuevo desarrollo llamado LIDAR,

and this is a new class of cameras that use light beams to build up

y se trata de una nueva clase de cámaras que utilizan haces de luz para crear

a three-dimensional model of the environment.

un modelo tridimensional del entorno.

And these are fairly effective.

Y son bastante eficaces.

They really were a breakthrough in our field, but they're not perfect.

Realmente marcaron un gran avance en nuestro campo, pero no son perfectos.

So if the objects have anything that's shiny or transparent,

Ya que, si los objetos tienen algo brillante o transparente,

well, then the light acts in unpredictable ways,

entonces la luz actúa de manera impredecible

and it ends up with noise and holes in the images.

y termina con ruido y agujeros en las imágenes.

So these aren't really the silver bullet.

Así que realmente esta no fue la solución mágica.

And there’s one other form of sensor out there now called a “tactile sensor.”

Y ahora existe otro tipo de sensor llamado “sensor táctil”.

And these are very interesting.

Y son muy interesantes.

They use cameras to actually image the surfaces

Utilizan cámaras para obtener imágenes reales de las superficies,

as a robot would make contact,

al momento en el que robot haga contacto,

but these are still in their infancy.

pero esto aún está en pañales.

Now the last issue is the physics.

Ahora el último tema es la física.

And let me illustrate for you by showing you,

Y permítanme ilustrarlos mostrándoles que cuando

we take a bottle on a table

colocamos una botella sobre una mesa

and we just push it,

y solo la empujamos,

and the robot's pushing it in exactly the same way each time.

y el robot la empuja exactamente de la misma manera cada vez.

But you can see that the bottle ends up in a very different place each time.

Pero pueden ver que la botella termina en un lugar muy diferente cada vez.

And why is that?

¿Y por qué?

Well it’s because it depends on the microscopic surface topography

Bueno, es porque depende de la topografía microscópica de la superficie

underneath the bottle as it slid.

debajo de la botella mientras se deslizaba.

For example, if you put a grain of sand under there,

Por ejemplo, si colocas un grano de arena ahí abajo,

it would react very differently than if there weren't a grain of sand.

reaccionaría de forma muy diferente que si no hubiera un grano de arena.

And we can't see if there's a grain of sand because it's under the bottle.

Y no podemos ver si hay un grano de arena porque está debajo de la botella.

It turns out that we can predict the motion of an asteroid

Resulta que podemos predecir el movimiento de un asteroide

a million miles away,

a millones de kilómetros de distancia,

far better than we can predict the motion of an object

mucho mejor de lo que podemos predecir el movimiento de un objeto

as it's being grasped by a robot.

mientras lo agarra un robot.

Now let me give you an example.

Ahora permítanme darles un ejemplo.

Put yourself here into the position of being a robot.

Imaginen que son ahora un robot.

You're trying to clear the table

Intentas despejar la mesa

and your sensors are noisy and imprecise.

y tus sensores son ruidosos e imprecisos.

Your actuators, your cables and motors are uncertain,

Sus actuadores, cables y motores son inciertos,

so you can't fully control your own gripper.

por lo que no puedes controlar ni tu propia pinza.

And there's uncertainty in the physics,

Además, existe incertidumbre en la física,

so you really don't know what's going to happen.

por lo que realmente no sabes lo que va a pasar.

So it's not surprising that robots are still very clumsy.

Así que no es sorprendente que los robots sigan siendo muy torpes.

Now there's one sweet spot for robots, and that has to do with e-commerce.

Ahora, hay algo a favor para los robots, y ese es el comercio electrónico.

And this has been growing, it's a huge trend.

Y esto ha ido en aumento, es una tendencia enorme.

And during the pandemic, it really jumped up.

Y durante la pandemia, realmente aumentó.

I think most of us can relate to that.

Creo que la mayoría nos podemos identificar con eso.

We started ordering things like never before,

Empezamos a pedir cosas como nunca antes,

and this trend is continuing.

y esta tendencia continúa.

And the challenge is to meet the demand,

Y el desafío es satisfacer la demanda,

we have to be able to get all these packages delivered in a timely manner.

tenemos que poder entregar todos estos paquetes de manera oportuna.

And the challenge is that every package is different,

Y el desafío es que cada paquete es diferente,

every order is different.

cada pedido es diferente.

So you might order some some nail polish and an electric screwdriver.

Así que puede que pidas un esmalte de uñas y un destornillador eléctrico.

And those two objects are going to be

Y esos dos objetos van a estar

somewhere inside one of these giant warehouses.

en algún lugar dentro de uno de estos almacenes gigantes.

And what needs to be done is someone has to go in,

Y lo que se necesita es que alguien entre,

find the nail polish and then go and find the screwdriver,

busque el esmalte de uñas y luego vaya por el destornillador,

bring them together, put them into a box and deliver them to you.

juntarlos, ponerlos en una caja y entregarlos.

So this is extremely difficult, and it requires grasping.

Así que esto es extremadamente difícil y requiere agarrar cosas.

So today, this is almost entirely done with humans.

Así que hoy en día, esto se hace casi en su totalidad con humanos.

And the humans don't like doing this work,

Y a los humanos no les gusta este trabajo,

there's a huge amount of turnover.

hay una enorme cantidad de rotación.

So it's a challenge.

Así que, es un desafío.

And people have tried to put robots

Y la gente ha intentado colocar robots

into warehouses to do this work.

en los almacenes para realizar este trabajo.

(Laughter)

(Risas)

It hasn't turned out all that well.

No ha salido del todo bien.

But my students and I, about five years ago,

Pero mis alumnos y yo, hace unos cinco años,

we came up with a method, using advances in AI and deep learning,

ideamos un método que usaba los avances en I.A y Aprendizaje Profundo

to have a robot essentially train itself to be able to grasp objects.

para que un robot básicamente se entrenara a sí mismo para poder agarrar objetos.

And the idea was that the robot would do this in simulation.

Y la idea era que el robot lo hiciera en forma de simulación.

It was almost as if the robot were dreaming about how to grasp things

Era casi como si el robot soñara con cómo agarrar cosas

and learning how to grasp them reliably.

y aprender a agarrarlas de forma fiable.

And here's the result.

Y este es el resultado.

Se trata de un sistema llamado DEX-net

This is a system called Dex-net

that is able to reliably pick up objects

que puede recoger de forma fiable los objetos

that we put into these bins in front of the robot.

que colocamos en estos contenedores delante del robot.

These are objects it's never been trained on,

Se trata de objetos con los que nunca ha sido entrenado,

and it's able to pick these objects up

y es capaz de recogerlos

and reliably clear these bins over and over again.

y moverlos de forma fiable una y otra vez.

So we were very excited about this result.

Así que estábamos muy entusiasmados con este resultado.

And the students and I went out to form a company,

Los estudiantes y yo fundamos una empresa,

and we now have a company called Ambi Robotics.

y ahora tenemos una empresa llamada Ambi Robotics.

And what we do is make machines that use the algorithms,

Y lo que hacemos es fabricar máquinas que utilizan los algoritmos,

the software we developed at Berkeley,

el software que desarrollamos en Berkeley,

to pick up packages.

para recoger paquetes.

And this is for e-commerce.

Y esto es para el comercio electrónico.

The packages arrive in large bins, all different shapes and sizes,

Estos llegan en contenedores grandes, de diferentes formas y tamaños,

and they have to be picked up,

y tienen que recogerlos,

scanned and then put into smaller bins depending on their zip code.

escanearlos y ponerlos en contenedores más pequeños según su código postal.

Ahora tenemos 80 de estas máquinas en funcionamiento en EE. UU.,

We now have 80 of these machines operating across the United States,

sorting over a million packages a week.

clasificando más de un millón de paquetes a la semana.

Now that’s some progress,

Eso sí que es progreso,

but it's not exactly the home robot that we've all been waiting for.

pero no es exactamente el robot doméstico que todos hemos estado esperando.

So I want to give you a little bit of an idea

Así que quiero darles una pequeña idea de algunas

of some the new research that we're doing

de las nuevas investigaciones que estamos realizando

to try to be able to have robots more capable in homes.

para intentar tener robots más capaces en los hogares.

And one particular challenge is being able to manipulate deformable objects,

Y un desafío particular es poder manipular objetos deformables,

like strings in one dimension,

como cuerdas en una dimensión,

two-dimensional sheets and three dimensions,

Sábanas bidimensionales y tridimensionales,

like fruits and vegetables.

como frutas y verduras.

So we've been working on a project to untangle knots.

Así que hemos estado trabajando en un proyecto para desenredar los nudos.

And what we do is we take a cable and we put that in front of the robot.

Y lo que hacemos es tomar un cable y ponerlo delante del robot.

It has to use a camera to look down, analyze the cable,

Tiene que usar una cámara para mirar abajo, analizar el cable,

figure out where to grasp it

averiguar dónde agarrarlo

and how to pull it apart to be able to untangle it.

y cómo separarlo para poder desenredarlo.

And this is a very hard problem,

Y este es un problema muy difícil,

because the cable is much longer than the reach of the robot.

porque el cable es mucho más largo que el alcance del robot.

So it has to go through and manipulate, manage the slack as it's working.

Así que tiene que manipular y gestionar la holgura a medida que va funcionando.

And I would say this is doing pretty well.

Y yo diría que esto va bastante bien.

It's gotten up to about 80 percent success

Ha tenido un éxito de alrededor del 80 por ciento

when we give it a tangled cable at being able to untangle it.

cuando le damos un cable enredado para poder desenredarlo.

The other one is something I think we also all are waiting for:

El otro es algo que creo que todos estamos esperando:

robot to fold the laundry.

un robot que doble la ropa.

Now roboticists have actually been looking at this for a long time,

Ahora bien, los especialistas en robótica llevan mucho tiempo estudiando este tema,

and there was some research that was done on this.

y se han realizado algunas investigaciones al respecto.

But the problem is that it's very, very slow.

Pero el problema es que es muy, muy lento.

So this was about three to six folds per hour.

Así que esto era de tres a seis veces por hora.

(Laughter)

(Risas)

So we decided to to revisit this problem

Así que decidimos revisar este problema

e intentar que un robot trabajara rápido.

and try to have a robot work very fast.

Y lo que hicimos fue intentar pensar

So one of the things we did was try to think

about a two-armed robot that could fling the fabric

en un robot de dos brazos que pudiera lanzar la tela

the way we do when we're folding,

como nosotros al doblarla,

y también usamos la fricción, en este caso para mover la tela

and then we also used friction in this case to drag the fabric

para remover algunas arrugas.

to smooth out some wrinkles.

And then we borrowed a trick which is known as the two-second fold.

Y luego tomamos prestado un truco que se conoce como el pliegue en dos segundos.

You might have heard of this.

Puede que hayan oído de él.

It's amazing because the robot is doing exactly the same thing

Es increíble porque el robot hace exactamente lo mismo

and it's a little bit longer, but that's real time,

y tarda un poco más, pero es en tiempo real,

it's not sped up.

no está acelerado.

So we're making some progress there.

Así que estamos teniendo progreso en eso.

And the last example is bagging.

Y el último ejemplo es el embolsado.

So you all encounter this all the time.

Todos se topan con esto, todo el tiempo

You go to a corner store, and you have to put something in a bag.

Vas a la tienda y tienes que poner algo en una bolsa.

De nuevo, es fácil para los humanos,

Now it's easy, again, for humans,

but it's actually very, very tricky for robots

pero en realidad es muy, muy difícil para los robots,

porque los humanos saben cómo tomar la bolsa

because for humans, you know how to take the bag

and how to manipulate it.

y cómo manipularla.

But robots, the bag can arrive in many different configurations.

Pero los robots, la bolsa puede estar muchas configuraciones diferentes.

It’s very hard to tell what’s going on

Es muy difícil saber qué está pasando

and for the robot to figure out how to open up that bag.

y que el robot descubra cómo abrir esa bolsa.

So what we did was we had the robot train itself.

Así que lo que hicimos fue hacer que el propio robot se entrenara.

Pintamos una de estas bolsas con pintura fluorescente,

We painted one of these bags with fluorescent paint,

and we had fluorescent lights that would turn on and off,

y teníamos luces fluorescentes que encendían y apagaban,

and the robot would essentially teach itself how to manipulate these bags.

y el robot básicamente aprendía por sí mismo a manipular estas bolsas.

And so we’ve gotten it now up to the point

Y ahora hemos llegado al punto

where we're able to solve this problem about half the time.

en el que podemos resolver este problema aproximadamente la mitad de las veces.

So it works,

Así que funciona,

but I'm saying, we're still not quite there yet.

pero digo que todavía no hemos llegado a ese punto.

So I want to come back to Moravec's paradox.

Así que quiero volver a la Paradoja de Moravec.

What's easy for robots is hard for humans.

Lo que es fácil para robots es difícil para humanos.

And what's easy for us is still hard for robots.

Y lo que es fácil para nosotros sigue siendo difícil para los robots.

We have incredible capabilities.

Tenemos capacidades increíbles.

We're very good at manipulation.

Se nos da muy bien la manipulación.

(Laughter)

(Risas)

But robots still are not.

Pero los robots aún no lo son.

I want to say, I understand.

Quiero decir que lo entiendo.

It’s been 60 years,

Han pasado 60 años,

and we're still waiting for the robots that the Jetsons had.

y seguimos esperando a los robots que tenían Los Supersónicos.

Why is this difficult?

¿Por qué es tan difícil?

We need robots because we want them to be able to do tasks that we can't do

Necesitamos robots porque queremos que hagan tareas que nosotros no podemos hacer

or we don't really want to do.

o que realmente no queremos hacer.

But I want you to keep in mind that these robots, they're coming.

Pero quiero que tengan en cuenta que estos robots están llegando.

Just be patient.

Solo sean pacientes.

Because we want the robots,

Porque queremos los robots,

but robots also need us

pero los robots también nos necesitan

to do the many things that robots still can't do.

para que hagamos las muchas cosas que los robots aún no pueden hacer.

Thank you.

Gracias.

(Applause)

(Aplausos)