Un robot capaz de expresar emociones, tomar decisiones por sí mismo y adaptarse a cada niño ya está ayudando a mejorar las terapias de menores con Trastorno del Espectro Autista (TEA). Desarrollado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), este asistente inteligente actúa como un coterapeuta que favorece la comunicación social y aumenta la motivación de los pequeños durante las sesiones.
Las primeras pruebas, realizadas durante el mes de junio en Madrid junto a especialistas de Deletrea, abren la puerta a una nueva generación de robots sociales para el ámbito sanitario y educativo.
Un robot emocional diseñado para apoyar las terapias con niños con autismo
El dispositivo supone una herramienta de apoyo con gran potencial para las terapias dirigidas a niños con TEA, una condición de origen neurobiológico que afecta a la comunicación y la interacción social. En España, más de 90.000 alumnos presentan este trastorno, lo que representa más del 30 % del alumnado con necesidades educativas especiales, según datos del Ministerio de Educación, Formación Profesional y Deporte correspondientes al curso 2023-2024.
El robot se ha desarrollado dentro del proyecto Emorobcare y combina modelos matemáticos e inteligencia artificial para decidir cómo actuar durante una sesión terapéutica y expresar emociones en función de la interacción con cada niño.
«Está diseñado para interactuar con personas, es de bajo coste y tiene múltiples usos potenciales», describe David Ríos Insua, profesor de investigación del CSIC en el Instituto de Ciencias Matemáticas (ICMAT), que colidera el proyecto junto a Juan Antonio Rodríguez Aguilar, profesor de investigación del CSIC en el Instituto de Investigación en Inteligencia Artificial (IIIA). En esta primera fase, el robot se ha programado para mejorar las competencias de lenguaje de niños con autismo.
Un coterapeuta que motiva y facilita la comunicación
Uno de los aspectos más innovadores del proyecto es que el robot no pretende sustituir al profesional, sino convertirse en un coterapeuta que facilite la comunicación durante las sesiones.
«El robot es un coterapeuta: un mediador y facilitador de la comunicación social con los chicos», explica Sandra Freire, una de las socias fundadoras de Deletrea. «En el autismo, sin motivación, es muy difícil enseñar. Y el robot es un elemento tremendamente motivador, que aporta estímulos concretos (luces, colores)», añade.
A diferencia de otros robots sociales disponibles en el mercado, este incorpora un modelo emocional desarrollado por el equipo del ICMAT, que le permite decidir cómo actuar y adaptar su comportamiento a cada situación.
«Este modelo permite al robot decidir cómo actuar y expresar emociones en función de su interacción con las personas», señala Ríos Insua.
Así utiliza la inteligencia artificial para interactuar con los niños
El robot integra diferentes sistemas de inteligencia artificial para comunicarse tanto con los niños como con los terapeutas. En primer lugar, utiliza modelos de reconocimiento del habla que convierten las conversaciones en texto. Después, modelos de lenguaje generan una respuesta adaptada al contexto y, finalmente, sintetizadores de voz transforman ese texto en la voz del robot.
Además, incorpora visión por computador, que le permite reconocer gestos de la cabeza y de las manos, así como estimar el nivel de atención del interlocutor combinando la información visual y oral que percibe.
«Un reto principal ha sido conseguir que todos estos modelos de IA ofrezcan una interacción ágil con el usuario, a pesar de que se ejecutan en un entorno con pocos recursos computacionales», señala Juan Antonio Rodríguez Aguilar.
El robot toma decisiones y también expresa emociones
El sistema decide de forma autónoma qué hacer en cada momento siguiendo una serie de objetivos previamente definidos.
«Su necesidad más básica es disponer de energía. Una vez satisfecha, intenta interactuar con el niño y, a continuación, busca enseñarle cosas y contribuir a que se sienta bien», explica Ríos Insua.
En función de la situación, el robot puede contar un chiste, continuar un juego o cambiar la actividad terapéutica, calculando cuál de esas acciones tiene más probabilidades de favorecer el aprendizaje y la comunicación.
Las consecuencias de esas decisiones modifican también su propio estado emocional. «Básicamente, si el resultado de una decisión es positivo, el robot se pone más contento; cuanto más inesperado es ese resultado, mayor es la intensidad de esa emoción. Si es negativo, ocurre lo contrario», explica Ríos Insua.
Estas emociones se reflejan en la expresión facial del robot, en la entonación de su voz y en su comportamiento: cuando está más satisfecho, se orienta hacia objetivos más avanzados; cuando la interacción no resulta como esperaba, prioriza necesidades más básicas.
Una inteligencia artificial adaptada a la comunicación terapéutica
El equipo investigador también ha adaptado los modelos de generación de voz para reproducir las dinámicas habituales de las sesiones de terapia.
«Los terapeutas suelen dar pistas a los niños arrastrando letras —por ejemplo, ‘la manzana es vvvvvv…’ para sugerir su color— o utilizando el susurro como recurso comunicativo», explica Rodríguez Aguilar.
Para reproducir estos matices, el equipo ha clonado las voces de un actor y una actriz, permitiendo al robot generar distintos tonos de voz, susurros y variaciones utilizadas habitualmente durante las actividades terapéuticas.
Los investigadores también han adaptado los sistemas de visión artificial para reconocer formas de comunicación no verbal frecuentes en algunas personas con autismo, como señalar objetos, mover la cabeza para afirmar o negar o realizar gestos con la mano para pedir, saludar o indicar «basta».
Asimismo, las expresiones faciales y corporales del robot se han simplificado para que resulten fácilmente reconocibles y eviten una sobrecarga de estímulos sociales.
«Emorobcare ofrece una interacción sin tantos estímulos sociales (miradas, movimientos corporales, gestos, expresiones faciales, etc.), que les generan confusión, por lo que puede ser más clara para los chicos», afirma Freire.
Un robot social con aplicaciones más allá del autismo
Aunque las primeras pruebas se han centrado en las terapias dirigidas a niños con TEA, los investigadores consideran que este robot emocional con inteligencia artificial también podría utilizarse en el acompañamiento de personas mayores, la enseñanza de idiomas o el apoyo a pacientes de larga duración en hospitales, gracias a su capacidad para tomar decisiones, interpretar el contexto y adaptar su comportamiento a las necesidades de cada persona.
