Los mejores robots educativos

Los robots habitan la imaginación colectiva desde la Grecia clásica, pasando por el Renacimiento, hasta las visionarias novelas de Asimov. Durante años cobraron toda forma imaginable para sembrar de terror las historias de ciencia ficción. Por fortuna, la realidad es muy diferente: los robots de última generación colaboran con la humanidad en actividades cada vez más complejas, incluyendo la educación. Coloca tu mente en modo innovador y adéntrate en la última frontera de las tecnologías para el aprendizaje.

¡Alerta maestras y profesores! Versiones plenamente confirmadas reportan una invasión de robots humanoides en escuelas del planeta Tierra. Se presentan en todas formas y colores y cuentan con la tecnología más avanzada para apoyar las actividades en el aula. Facilitan el aprendizaje y despiertan el interés en las asignaturas más abstractas e incluso aburridas. Son pacíficos, inmensamente pacientes y serviciales. Parecen ser especialmente bien recibidos por los niños, quienes establecen fácilmente vínculos de socialización hombre-máquina.

Lo anterior, que bien pudiera ser una referencia tomada de alguna película de ciencia ficción, es una promisoria realidad. Una nueva generación de robots irrumpe en las escuelas con paso firme y decidido, perfilando un futuro en el que se convertirán en herramientas de uso habitual, como asistentes del docente en una variedad de actividades.

Hemos preparado una guía que te permitirá conocer los campos de aplicación más prometedores para esta novedosa tecnología. Incluimos referencias actuales y exitosas alrededor del mundo. Complementamos con reseñas de los productos más conocidos, algunos ya a disposición de cualquier escuela que apueste por llevar a sus alumnos en un divertido viaje hacia la última frontera de la innovación educativa. ¿Serías el capitán de esta aventura?

La robótica cuenta con una fuerte presencia en el ámbito escolar. El uso de robots en clase constituye un complemento importante para facilitar la comprensión de temas relacionados con habilidades matemáticas, científicas e ingenieriles. Construir y manipular robots le permite al alumno aplicar principios numéricos y lógicos de manera divertida e interactiva.

Sin embargo, los nuevos robots educativos son muy diferentes a los kits tradicionales como LEGO Mindstorm⁠(se abre en una ventana nueva). Se trata de robots humanoides, interconectados con hardware y aplicaciones digitales de última generación. Son herramientas incansables que facilitan el trayecto del alumno a través de la aventura del aprendizaje mediante, dinámicas y actividades mediadas desde el software del androide.

Casi sin darnos cuenta, nos hemos acostumbrado a interactuar con robots en los contextos más diversos. De acuerdo con el profesor James A. Hendler, investigador del Departamento de Ciencias de la Computación de la Universidad de Maryland, las categorías en que se pueden agrupar son:

• Juguetes
• Mascotas
• Interactivos
• De servicio
• Educativos

Los robots educativos se distinguen por su capacidad potencial de "intervención" en los procesos de enseñanza. Entre la creciente variedad de robots educativos disponibles en el mercado, podemos encontrar desde simples carcasas que fungen como interfases amigables para dispositivos móviles ordinarios, hasta aquellos que cuentan con software propio, diseño humanoide, gran movilidad y autonomía. Los más avanzados hacen uso de tecnologías como la inteligencia artificial y el aprendizaje automático, con algoritmos que les permiten perfeccionar gradualmente sus respuestas e interacciones, diversificando así los ámbitos de intervención y apoyo en la clase.

El término "robot" fue acuñado⁠(se abre en una ventana nueva) en 1920 por el novelista checo Karel Čapek. Se deriva de la palabra eslovaca "robotovat", que esencialmente significa "trabaja muy duro". En la imagen, un detalle de la tira cómica “Our new age”, de los años 20.

Día a día se encuentran nuevos e inusitados usos para los robots ¿Quién hubiera pensado, por ejemplo, que el popular robot limpiador Roomba⁠(se abre en una ventana nueva) se convertiría en el pasatiempo favorito de los gatos?

Más allá de las áreas STEM (Ciencia,Tecnología, Inglés y Matemáticas, por sus siglas en inglés) tradicionalmente asociadas a la robótica, los nuevos robots educativos están diseñados para intervenir con éxito en la enseñanza de disciplinas como:

• Música
• Lógica
• Idiomas
• Ciencias
• Geografía
• Historia

El diseño antropomórfico, es decir, que replica el aspecto del cuerpo humano, no es una cuestión meramente estética, sino que constituye una cualidad determinante para facilitar la aceptación por parte de niños y niñas. Mientras más familiar sea la apariencia del robot y mejor empatía física proporcione, los niños bajarán sus barreras afectivas, lo que facilitará la interacción social y el aprendizaje.

Aunque aceptemos que uno de los factores determinantes es la socialización, ningún exceso es bueno. Algunos especialistas, como Masahiro Mori, pionero de la robótica y diseñador del famoso ASIMO⁠(se abre en una ventana nueva), advierten que un robot cuya apariencia resulte demasiado humana desconcertará al usuario, colocándole en una situación de extrañeza y repulsión, que Mori denominó "valle del misterio".

Gradualmente advertimos en México la presencia en diversas actividades y eventos relacionados con robots humanoides, como el Nao Challenge México⁠(se abre en una ventana nueva), organizado por primera vez en 2016 con el objetivo de impulsar el desarrollo y la aplicación de la robótica humanoide. En su más reciente edición contó con el respaldo de Mediatec, Dell e INADEM. Los concursos de programación como Nao Challenge y otros hackatones representan un componente fundamental del ecosistema educativo, pues promueven el estudio de plataformas de desarrollo que permiten generar nuevas aplicaciones y contribuyen a desarrollar el talento humano especializado.

El simpático y paciente NAO recibe más atención que muchos maestros gracias a su habilidad como cuentacuentos. Esta sesión formó parte de las actividades del programa “A leer”, en la biblioteca BS-IBBY (México).

Un proyecto 100% mexicano es el que encabeza el Dr. Pedro Ponce, del Tec de Monterrey, quien con ayuda de sus alumnos desarrolló un robot⁠(se abre en una ventana nueva) enfocado en la enseñanza de las matemáticas. Su programa de enseñanza se basa en los contenidos establecidos por la Secretaría de Educación Pública (SEP) para educación primaria. Con el objetivo de hacer de la enseñanza un proceso más natural, se desarrollaron actividades que involucran movimientos e interacciones con diversos componentes del hardware y software del robot. Este dispositivo se utiliza con éxito como parte de programas piloto en primarias de Xalapa, Veracruz. La versión más reciente añade actividades para complementar la enseñanza de inglés y ciencias naturales.

La creación mexicana que se lleva el galardón a la autenticidad y la simpatía es la de los Paquitos⁠(se abre en una ventana nueva). Son robots creados en el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), especializados en la enseñanza de lenguas originarias como náhuatl, purépecha, totonaca y waxarica. Pero no te dejes engañar por su apariencia artesanal, compuesta en su exterior por materiales como tela y estambre, pues sus componentes internos incluyen sensores, lectores, micrófonos y reproductores de audio.

El Dr. Aurelio López y la Dra. Angélica Muñoz, creadores de los Paquitos, robots diseñados para la enseñanza interactiva de lenguas originarias, posan orgullosos con algunos de sus personajes que, afirman, constituyen un producto de alta tecnología diseñado específicamente para los niños mexicanos.

Por su alto costo y sofisticada tecnología, esta nueva revolución de la robótica se encuentra aún en ciernes en nuestro país. Sin embargo, la generación de conocimientos y acumulación de experiencias, ya sea a partir del uso de robots importados o desarrollando tecnología nacional, nos coloca ante un panorama prometedor, sobre todo si consideramos que durante años el orgullo robótico nacional fue Don Cuco “El Guapo⁠(se abre en una ventana nueva)”.

En los últimos años, la variedad de robots educativos ha experimentado un boom, que se traduce en más y mejores opciones para las escuelas. Desde simples –pero ingeniosas– interfases para smartphones, hasta verdaderos humanoides dotados de software, sensores y cámaras que los hacen capaces de identificar y reaccionar ante emociones. El abanico tecnológico cuenta con posibilidades para todas las necesidades.

El aspecto fundamental, como es de esperar, reside en el costo, que resulta prohibitivo no solo para México, sino también para muchas de las escuelas en países con economías desarrolladas. Sin embargo, como toda tecnología, para los próximos años podríamos anticipar una baja importante en los precios de los productos. Mientras esto ocurre, echemos un vistazo a algunos de los robots extranjeros disponibles en el mercado:

1. Nao⁠(se abre en una ventana nueva)

De origen japonés, Nao es uno de los robots humanoides más "viejos" y populares del mundo, pues existen actualmente más de 8,000 unidades en escuelas en Europa, Asia y Norteamérica. Este versátil robot puede utilizarse en clases desde nivel primaria hasta superior. A menudo se le ve como protagonista de hackathones, en los que alumnos de ingeniería extienden sus funcionalidades y aplicaciones mediante el uso de lenguajes como Choreographe, C++, Python, JAVA, .NET y MATLAB, para programar rutinas que hacen uso de sus múltiples sensores, cámaras, micrófonos, LEDs, altavoces y giroscopios.

Nao es uno de los robots más populares en México. Se estima que existen al menos 100 en escuelas de nuestro país. Su costo, de aproximadamente 250 mil pesos, lo convierte en una de las opciones más accesibles (claro, en términos relativos)

2. Jibo⁠(se abre en una ventana nueva)

Oh, ¿ya mencionamos que el precio de un robot humanoide como Nao ronda los 200 mil pesos? Ante sumas tan exorbitantes, la vía más aconsejable para las escuelas en México será esperar a que, como tarde o temprano ocurre con toda tecnología, el producto se masifique y su costo gradualmente se torne más accesible. Productos como Jibo, un robot de compañía pequeño e insoportablemente lindo (perdón, pero nos recuerda a Eva, de Wall-e), con movimientos limitados, pero dotado de capacidades relativamente sofisticadas, ofrece un kit de desarrollo (SDK) basado en Linux, que permite extender sus "habilidades" (como se denominan las funcionalidades de Jibo) hacia propósitos relacionados con el aprendizaje en el aula. Su precio, cercano a los 20 mil pesos, lo convierte en una posibilidad mucho más asequible para los presupuestos de las escuelas mexicanas.

3. Tega⁠(se abre en una ventana nueva)

Creado por un equipo multidisciplinario del Massachussets Institute of Technology (MIT), Tega es un robot que enfatiza los aspectos sociales de la interacción con el usuario durante los procesos de aprendizaje. Tega se conecta a un dispositivo Android para utilizar sus capacidades de memoria, procesamiento, sensores y conectividad. Cuenta con su propia pantalla, montada a manera de ojos, bocinas y una cámara montada en la frente. Para su diseño, los artistas se basaron en personajes y en principios de animación, lo que le otorga una apariencia amigable y familiar. Ha sido utilizado con éxito en tres escuelas públicas de los Estados Unidos, como auxiliar en la enseñanza de un segundo idioma.

A diferencia del paradigma antropomórfico predominante, Tega, creado por un equipo multidisciplinario del MIT, es un robot educativo diseñado a partir de los principios de la animación.

4. Pepper⁠(se abre en una ventana nueva)

Este robot humanoide es sumamente popular en Japón y es el primo menor de Nao. Se le puede encontrar orientando usuarios en bancos y tiendas. Más recientemente, Pepper se convirtió en el primer robot en la historia en matricularse en una escuela. A diferencia de aquellos robots que complementan las actividades de enseñanza, la función de Pepper entre sus "compañeros" de clase consiste en utilizar su depurada capacidad de reaccionar al lenguaje, expresiones faciales y movimientos corporales para ayudar a estudiantes con problemas de comunicación. Gracias a su arquitectura abierta, el "comportamiento" y los contenidos de Pepper se pueden enriquecer utilizando los lenguajes de programación Choreographe, C++ y Python.

5. VGo⁠(se abre en una ventana nueva)

En un enfoque distinto, VGo es un robot diseñado para telepresencia que replica comportamientos y funciones humanas como ver, escuchar, hablar y desplazarse, a fin de asistir a clase en sustitución de alumnos cuya condición –ya sea enfermedad o discapacidad inhabilitante, por ejemplo– les impide trasladarse físicamente a la escuela. Su equipamiento, que incluye micrófono, cámara, capacidad de desplazamiento y batería con autonomía para un día completo, conecta al usuario de manera remota, permitiéndole participar en tiempo real, tanto en las actividades de la clase, como en contextos de socialización como el receso o el lunch.

VGo es un ejemplo de robot no diseñado para uso específico en el aula, pero que ha demostrado tener una promisoria utilidad, al brindar servicios de telepresencia a alumnos que no pueden asistir a clases a causa de impedimentos físicos como enfermedades o discapacidades inhabilitantes.

Ante la creciente diversidad de productos y estándares, instancias interesadas en el desarrollo de la robótica han considerado la necesidad de establecer una arquitectura abierta que promueva su adopción generalizada. Se busca brindar a diseñadores y fabricantes una gama de recursos flexibles y robustos, con los elementos necesarios para explotar y extender las funcionalidades de una nueva generación de robots.

El Sistema Operativo para Robots o ROS⁠(se abre en una ventana nueva) (siglas en inglés para Robot Operating System), proyecto liderado por la Open Source Robotics Foundation, ofrece librerías y herramientas de tipo abierto, es decir, un código que puede reutilizarse libremente para crear o perfeccionar aplicaciones de software para uso en cualquier tipo de robot.

Con el respaldo⁠(se abre en una ventana nueva) de gigantes tecnológicos de la talla de Sony, ROS constituye una de las iniciativas más prometedoras para acelerar la creación de nuevas aplicaciones de aprendizaje que sean públicas, adaptables y gratuitas.

Toc, toc, una mano metálica toca a la puerta del salón. Abres y te encuentras ante un robot humanoide de aspecto afable, que en nada se parece a los amenazantes y pesados antagonistas de las distopías cinematográficas del siglo pasado.

¿Dejarás que los robots ingresen a tu aula? La tendencia es irreversible: la tecnologías educativas llegan para quedarse y la mejor estrategia ante el cambio tecnológico es contar con información actual y completa para sumar este y otros recursos tecnológicos al nuevo repertorio de herramientas de innovación educativa.