Introducción

La destreza humana es una característica única de nuestros comportamientos motores.

Nuestras manos pueden adquirir rápidamente nuevos comportamientos a pesar de la complejidad del control musculoesquelético, que incluye múltiples articulaciones y músculos.

En este trabajo, los investigadores se inspiraron en cómo la destreza humana se basa en una diversidad de experiencias previas, en lugar de ser adquirida a través de una única tarea.

Manipulación Diestra de Objetos

La manipulación con destreza de objetos se refiere a la habilidad de usar la mano de manera hábil, flexible y coordinada para manejar objetos. Esto incluye:

• Uso coordinado de todos los dedos de la mano para agarrar, mover y orientar objetos.
• Realización de movimientos precisos y complejos de los dedos, mano y muñeca.
• Capacidad para agarrar objetos de diversas formas y tamaños.
• Habilidad para reorientar y reconfigurar la mano mientras se manipula un objeto.
• Control preciso de las fuerzas aplicadas al objeto.
• Fluidez en la transición entre diferentes tipos de agarre y acciones de manipulación.

Estas habilidades permiten interacciones complejas con objetos, como girarlos, lanzarlos, reconfigurar el agarre, etc. El proyecto MyoDex busca entender y replicar esta destreza manual en agentes simulados.

Motivación y Objetivo

Inspirados por la destreza humana, en MyoDex decidieron crear agentes que puedan usar habilidades aprendidas previamente para adquirir rápidamente nuevos comportamientos que antes no podían lograr.

El enfoque del equipo investigador utiliza el aprendizaje multitarea para que el agente (MyoDex) aprenda habilidades generales de manipulación (no específicas a una tarea), similares a las habilidades humanas. Para esto, utilizamos un modelo realista de la mano humana llamado MyoHand.

¿Qué es un Prior Generalizable?

Un prior generalizable es una representación aprendida que puede ser reutilizada para facilitar el aprendizaje de nuevas tareas relacionadas. Por ejemplo, al entrenar un agente muscular (mano simulada) para realizar múltiples tareas de manipulación de objetos, el agente desarrolla «sinergias musculares» – patrones coordinados de activación muscular – que son comunes y reutilizables entre diferentes tareas. Estas sinergias musculares actúan como un prior generalizable, acelerando el aprendizaje de nuevas tareas.

Resultados y Efectividad de MyoDex

Se ha demostrado la efectividad de MyoDex en la generalización de pocas instancias, así como en la transferencia positiva a un gran repertorio de tareas de manipulación diestra no vistas previamente. MyoDex puede resolver aproximadamente 3 veces más tareas y puede acelerar la consecución de soluciones alrededor de 4 veces en comparación con una línea de base de destilación.

Conclusión

A diferencia de trabajos anteriores que han sintetizado comportamientos de control musculoesquelético individuales, MyoDex es el primer prior de manipulación generalizable que facilita el aprendizaje del control diestro a través de una gran variedad de comportamientos ricos en contacto. Para más información, visita la página web: MyoDex