El líder del proyecto fue laureado con el Premio Nacional de la Juventud 2024 en la categoría Ciencia y Tecnología.
Por Diego Sánchez Valdivia
Cada año se registran al menos 1,000 nuevos casos de niños quemados en el Perú que, para recuperarse, deben pasar por un tratamiento largo, complejo y doloroso. Es por ello que un equipo de investigadores de la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP) ha construido un robot interactivo llamado Ropi, que hoy brinda apoyo emocional a niños hospitalizados en el Área de Quemados del Instituto Nacional de Salud del Niño (INSN) de San Borja. Por este innovador invento, Sebastián Caballa Barrientos, líder del proyecto Ropi y egresado de Ingeniería Mecatrónica de la PUCP, fue laureado a inicios de octubre último con el Premio Nacional de la Juventud 2024 en la categoría Ciencia y Tecnología. Esta distinción honorífica es otorgada anualmente por el Estado peruano a los jóvenes y organizaciones juveniles para reconocer su esfuerzo en la promoción de la cultura, valores e identidad nacional, así como su contribución al desarrollo social.
En entrevista con la Agencia Andina, el ingeniero peruano Sebastián Caballa indicó que este reconocimiento realza la visibilidad de su proyecto y confirma su potencial en la mejora de la atención hospitalaria y, por ende, la vida de los pacientes hospitalizados, principalmente aquellos que se encuentran en estado crítico, como los pacientes UCI o víctimas de quemaduras graves.
Además, sostuvo que el fondo de 15.000 soles recibido como premio será invertido en mejorar la tecnología del robot Ropi tanto en el área de hardware (parte física del dispositivo) como de software (sistema operativo). Entre las principales mejoras, se busca reducir el tamaño de Ropi y el peso de las baterías, dotar a la cabeza de más sensores y cámaras, ampliar la movilidad de los brazos, acortar el tiempo de respuesta a las preguntas, y aumentar el procesamiento del software, que opera actualmente con inteligencia artificial, principalmente ChatGPT.
Una atención médica inclusiva
En el área de software, una de las principales características de Ropi es su capacidad para entablar diálogos con los pacientes en diferentes lenguas originarias, gracias al uso de inteligencia artificial y una estrecha colaboración con especialistas del Ministerio de Cultura, quienes les compartieron una voluminosa base de datos con archivos de audio de frases genéricas en idiomas como el quechua, ticuna y shipibo-konibo.
“Esta base de datos en audio contiene muchas frases genéricas como «Buenos días», «Buenas tardes», «Quiero ir al baño», las cuales permiten al especialista médico, según la conversación del niño con el robot, ir reproduciendo los audios. Esto cubre un gran problema porque a veces, por ejemplo, llega un paciente que proviene de alguna región donde se habla quechua. Así, en lo que tarda en llegar el especialista del Ministerio de Salud, que puede ser una hora o dos horas, ya existe una herramienta con la que pueden trabajar”, explicó Caballa.
Asimismo, por medio de su controlador, el robot Ropi puede conectarse a internet para realizar llamadas telefónicas o enviar mensajes tanto a los médicos como familiares de cada niño, lo que permite brindar una atención oportuna en casos de emergencia. “Esta función fue pensada para poder contactarnos con especialistas médicos que estén fuera del hospital o incluso fuera del país. En las pruebas realizadas hasta la fecha, se ha podido demostrar que el robot, a nivel prototipo, ha funcionado muy bien y brindado una atención 100% real”, destacó Caballa.
A la fecha, las pruebas de validación de Ropi se han efectuado con niños internados en el Área de Quemados del Instituto Nacional de Salud del Niño de San Borja, donde el robot ha sido bien recibido gracias a su alta efectividad al momento de brindar apoyo emocional a los pacientes y asistir a los especialistas médicos.
“A nivel cualitativo, hemos tenido buen recibimiento. Por ejemplo, un niño se puso muy feliz cuando el robot lo pudo saludar en su idioma natal y le dijo «¿Hola, cómo estás?» y esbozó una súper sonrisa. Tuvimos el mismo recibimiento no solo con varios niños, sino también con los doctores, que ya saben qué hacer en lo que llega el especialista”, resaltó.
No obstante, un aspecto de mejora en los diálogos en lenguas originarias es la velocidad de respuesta, que es mucho más lenta en comparación con otros idiomas más conocidos, como el español o inglés. “La respuesta inteligente en quechua todavía no la tenemos. Para ello necesitamos una base de datos gigante. Hay otros investigadores que a la par ya van trabajando en herramientas de respuesta inteligente similares, así que podríamos aliarnos con ellos para desarrollar pronto esa tecnología”, apuntó el ingeniero.
Para superar esta limitación, el equipo continuará ampliando la base de datos con material auditivo y reforzando el sistema de comunicación inteligente del robot para que este sea capaz de reconocer y procesar respuestas en los numerosos dialectos de lenguas originarias que existen en nuestro país.
Un robot social y comunicador hábil
Por medio de un aplicativo móvil, Ropi es capaz de generar una voz infantil con marcado acento extranjero, cuyos diálogos son creados en tiempo real mediante servicios de inteligencia artificial como ChatGPT y su conexión con Amazon Web Services. En cada diálogo, el robot Ropi emplea un lenguaje claro, sencillo y ameno para brindar indicaciones médicas y entablar una conversación más efectiva con los niños. “Elegimos este tipo de voz porque es el que más ha funcionado en la interacción con los niños hospitalizados, según lo visto en una prueba real a partir de un estudio cualitativo que realizamos en el año 2022, en el Área de Quemados y Área de Hematología del INSN de San Borja”, precisó Caballas.
Gracias a la inteligencia artificial, Ropi puede adaptarse rápidamente no solo al estilo de comunicación de los niños, sino también al de sus padres, a quienes les provee información detallada sobre el diagnóstico y tratamiento de sus hijos de una manera más formal y directa, con base en evidencia científica verificada por especialistas que colaboran con sus desarrolladores.
“Muchas veces, cuando tiene que explicarle algo en quechua o en español a un niño, también se lo tiene que explicar a sus padres. Ahí entra muy bien el robot como nosotros lo hemos diseñado. Tenemos la capacidad de poder modificar cómo habla el robot, con qué velocidad lo hace, con qué frecuencia, con qué tipo de voz. Son otros servicios que podemos adquirir para que el robot tenga mejores capacidades”, detalló.
A pesar de la eficiencia que han demostrado ChatGPT y otros servicios de inteligencia artificial que integran el software de comunicación de Ropi, en un futuro el equipo de Caballas planea implementar nuevos programas de IA para que el asistente robótico pueda operar con normalidad sin necesidad de conexión a Wi-Fi, lo que será crucial para su funcionamiento en zonas de baja o nula señal de internet.
Otra área de mejora del robot Ropi es la conexión entre hardware y software, principalmente en la configuración de los gestos corporales y expresiones faciales que el robot adopta durante el diálogo para lograr una comunicación más efectiva y realista. “Ahora tenemos ambos elementos un poco separados. Así, cuando uno le hace una pregunta al robot, no necesariamente puede mover su cuerpo a la vez. Sin embargo, pensamos que la interacción debe ser acorde a lo que se va hablando. Por ejemplo, si la conversación es de un tema triste, el robot podría expresar tristeza y de forma inteligente o secuencial, que incluya gestos y expresiones, quizás no tan desarrolladas, pero ya apuntando a esa dirección”, indicó Caballas.
Para entablar una relación más afectiva con los pacientes pediátricos, el equipo ha propuesto crear nuevos modelos de Ropi con diferentes diseños de animales —como conejos, gatos o leones— que se ajusten a las preferencias de cada niño y, en paralelo, les permita crear un sentido de pertenencia sobre el robot.
El desarrollo del robot no hubiera sido posible sin el apoyo de estudiantes y profesionales de psicología y medicina, quienes asesoraron al equipo de investigadores PUCP sobre los diversos procesos de comunicación psicológica durante el trato con el paciente, así como la forma que el robot debía ir tomando de acuerdo con cada nuevo objetivo de atención hospitalaria.
Un diseño amigable para los niños
El proyecto Ropi nació durante la pandemia de la covid-19 como una respuesta a la necesidad de brindar cuidados a poblaciones vulnerables, principalmente niños hospitalizados. El equipo estuvo conformado por los ingenieros mecatrónicos Sebastián Caballas, Héctor Oscanoa y Diego Arce, así como por los ingenieros Manuel Aranda, Diego Zegarra y David Lizano.
El robot, que inició como un prototipo hasta adoptar la forma actual de un adorable osito, fue fabricado con un termoplástico mediante impresión 3D, y tiene como principal componente interno un controlador Raspberry que realiza las funciones de procesamiento junto a una unidad en la nube.
Tanto el cuello como los brazos robóticos de Ropi funcionan con motores de paso que dirigen su rotación hacia cualquier dirección. Esto le permite dirigir la mirada a su interlocutor e interactuar con este mediante una pantalla ubicada en la parte frontal de su cabeza, capaz de emular todo tipo de expresiones faciales humanas.
El robot interactivo también dispone de un micrófono instalado en la parte superior de la frente, un parlante en la zona inferior del abdomen y un sensor de presencia en la zona del ombligo, que detecta si hay alguien cerca o no con la finalidad de ahorrar energía. “Este sensor detecta si hay alguien cerca. Cuando no hay nadie, entra un estado de reposo y guarda batería, pero cuando aparece alguien, el robot ya comienza a energizar, mueve los bracitos y todo lo demás”, detalló Caballas.
Un aliado robótico en la atención médica
Los centros de salud en el Perú enfrentan actualmente un alarmante déficit de personal que pone en riesgo la atención hospitalaria y, por lo tanto, la vida de las personas. Según datos del Ministerio de Salud (Minsa), solo hay 17 médicos por cada 10 mil habitantes en el país, cifra que disminuye a solo cuatro en el primer nivel de atención, lejos del estándar recomendado por la Organización Mundial de la Salud (OMS).
Ante este preocupante panorama, Caballas indicó que Ropi destaca por su alto potencial de escalabilidad, dado el bajo costo de su fabricación y su capacidad para expandirse en otras áreas o instituciones médicas, mediante ligeras modificaciones en su diseño y la implementación de nuevas funcionalidades de asistencia médica, como la medición del pulso. Caballas, sin embargo, enfatizó que esta herramienta no releva en absoluto a los profesionales médicos, sino que más bien sirve como una herramienta que complementa su labor, aunque siempre bajo el monitoreo constante de personal médico debidamente capacitado.
“Tal vez esto nos hace creer que nos falta la capacidad tecnológica, pero en realidad es lo correcto, porque es una herramienta tecnológica que sirve de complemento para el especialista médico. Si bien el robot por sí mismo tendrá la capacidad de conversar con el niño sobre cualquier cosa, en realidad lo que se busca es que el robot le vaya a comentar al niño, con base en la guía del médico, en qué consistirá su tratamiento. Por ejemplo, si le van a colocar un inyectable intravenoso, el robot se lo puede contar de forma más amigable que los doctores, quienes están habituados a usar términos complejos”, explicó.
Fuente: Agencia Andina
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