Usan una interfaz inalámbrica para controlar varios drones a la vez con el pensamiento

El uso de la interfaz cerebro-ordenador para controlar drones se está investigando y popularizando cada vez más. De ello dábamos cuenta recientemente en Tendencias 21, cuando la Universidad de Florida, en Estados Unidos, celebró la primera carrera de drones controlados con la mente del mundo. 16 alumnos de diferentes disciplinas participaron en la prueba, en la que debían utilizar estímulos cerebrales para pilotar los drones a lo largo de una plataforma de casi 10 metros en una cancha de baloncesto.

Las señales se transmitían al ordenador mediante unas diademas electroencefalográficas (EEG), dispositivos equipados con una especie de tentáculos negros con sensores repartidos estratégicamente por toda la cabeza. Los resultados fueron bastante dispares, pues mientras algunos no consiguieron avanzar más que unos pocos pasos, otros cruzaron con confianza la línea de meta.

La competición era una forma de promocionar la investigación en torno a la interfaz cerebro-ordenador y su uso con robots. Sin embargo, los estudios cada vez avanzan más rápido, y ya se plantea cómo una única persona puede controlar múltiples drones. En ello trabaja un equipo de la Universidad Estatal de Arizona (ASU) que ha descubierto la clave para manejar robots utilizando el cerebro humano.

El piloto lleva un gorro equipado con 128 electrodos conectados a un ordenador, lo que permite al dispositivo registrar la actividad eléctrica del cerebro. De esta forma, ante cualquier movimiento o pensamiento se iluminan las áreas cerebrales utilizadas. "Se puede ver la actividad desde el exterior", subraya el profesor Panagiotis Artemiadis en un comunicado de la ASU.

A partir de ahí, los investigadores tratan de decodificar la actividad para controlar las variables y aplicarlas a los robots. El resultado es que, por ejemplo, si un usuario está pilotando dos drones y quiere separarlos, el dispositivo indica qué parte del cerebro controla ese pensamiento. Después un sistema inalámbrico envía esos datos en forma de comandos a los drones. Estos van equipados con un sistema de captura de movimiento, lo que permite saber dónde están y el movimiento que deben realizar.

La interfaz inalámbrica aspira a controlar mentalmente hasta cuatro drones a la vez, algo que no podría hacerse de otra forma, pues es imposible manejar más de un joystick simultáneamente. Esto resulta de utilidad en misiones de vigilancia, para que una única persona pueda controlar y proteger una o varias zonas.

Comportamientos colectivos

Artemiadis ha trabajado con la interfaz cerebro-ordenador desde 2009, y en concreto con interfaces neuronales para la creación de manos y brazos robóticos. Por tanto, ya conoce qué área del cerebro controla cada movimiento. Sin embargo, lo que más le sorprendió fue que la mente se preocupara por comportamientos colectivos.

“No sabía que el cerebro se preocupa por cosas que no hacemos nosotros mismos; tenemos que controlar manos y piernas, pero no podemos controlar multitudes", destaca el investigador. Pero el cerebro es capaz de adaptarse y así lo ha demostrado. En ello trabajó durante dos años en un proyecto financiado por el Departamento de Defensa de EEUU, cuyo principal objetivo era averiguar qué sucedería si los pilotos pensaban en otras cosas mientras controlaban los drones.

Mantener la concentración era fundamental, aunque sintieran hambre, fatiga o estrés. De hecho se notaba cuando los pilotos estaban cansados o necesitaban un descanso. Debían ser capaces de pensar en dos acciones a la vez para poder calibrar el sistema a los controles individuales. Y así con cada sujeto, pues cada uno piensa diferente, y cada día, ya que las señales cerebrales también cambian de un día para otro.

El siguiente paso en la investigación es que varias personas controlen múltiples robots simultáneamente. “Ahora sabemos por un lado dónde se graban esas señales cerebrales, y por otro tenemos los algoritmos para codificarlas en comportamientos que les permitan trabajar juntos”, explica el profesor.

Equipo híbrido

Así, el objetivo para los próximos años es crear un equipo híbrido compuesto por robots móviles, drones terrestres y aéreos que colaboren entre ellos. De momento son capaces de controlar simultáneamente tres de los cuatro dispositivos que utilizan para el estudio, pero esperan hacerlo con decenas o incluso cien.

Se trata de drones equipados con detección local, por lo que conocen su entorno y pueden entender dónde están con respecto a los otros. La investigación se centra ahora en crear nuevas interfaces que les permitan controlar las distancias entre ellos y su volumen para evitar colisiones, de forma que puedan colaborar hacia un objetivo común.

El objetivo es conseguir “enjambres” de drones realizando conjuntamente operaciones complejas, como misiones de búsqueda y rescate. Al utilizar diferentes dispositivos, se irán complementando en función de sus posibilidades para cada terreno.