Robótica asistencial ciber-física para terapia de habla-lenguaje

Abstract

Esta investigación doctoral aborda la robótica asistencial (Assistive Robotics) como tema general, también llamada robótica social; específicamente el estudio de la interacción de la relación humano-robot. Con base en el estudio del estado del arte realizado, esta tesis se orientó hacia el siguiente problema de investigación: ¿es posible mejorar la efectividad terapéutica y de esta forma la calidad de vida de las personas con dificultades para comunicarse verbalmente debido a singularidades relacionadas con el habla y lenguaje; por medio del desarrollo de estrategias socio-terapéuticas que utilicen robots y mundos virtuales con frecuencias de exposición flexibles en comparación con la exposición programada utilizando únicamente robots en el mundo físico? El problema de investigación brinda una direccionalidad innovadora desde varias perspectivas científicas. Por un lado, la integración terapéutica de recursos en el mundo virtual así como en el mundo físico con robótica asistencial en colaboración con el ser humano para cumplir un objetivo de crecimiento personal. Además, la posibilidad de romper la barrera del tiempo controlado de exposición terapéutica por medio de la tecnología. Y, por otro lado, metodológicamente buscar un abordaje científico que demuestre causalidad y no sólo asociación por medios cualitativos; dado que se quiere saber si la efectividad terapéutica realmente puede incrementar como variable de respuesta. Por lo tanto, y como elemento de innovación adicional, esta investigación abordó el diseño de un prototipo tecnológico de programación robótica con emulación animada, que integra el uso de un avatar robótico virtual para facilitar la interacción social de personas que presentan dificultades de comunicación verbal relacionadas con el habla y lenguaje. El objetivo general de esta tesis se plantea como sigue: “Aportar al conocimiento científico sobre la interacción humano-robot con fines terapéuticos de comunicación verbal en el idioma castellano comparando el uso de robots en el mundo físico y virtual con flexibilidad de tiempos versus la interacción limitada a robots físicos por periodos de tiempo fijos para saber si es posible incrementar de forma relevante la efectividad terapéutica en términos de mejora de habilidades y tiempo invertido en terapia.” Esta investigación contribuye científicamente con la propuesta de un enfoque metodológico que busca obtener resultados basados en la evidencia experimental y no sólo en el análisis hermenéutico o el análisis léxico de datos cualitativos que constituye lo más frecuente en la investigación científica en este campo. En este sentido, el método exploratorio basado en datos cualitativos y abordajes epistemológicos subjetivistas pueden verse bien complementados con investigación positivista más orientada a la evidencia basada en resultados vinculados a la causalidad. Otra aportación de esta investigación está en el desarrollo tecnológico orientado hacia el uso de la experiencia de realidad virtual de personas con condiciones de limitación en habla o lenguaje en combinación con un robot físico. Esta es una forma innovadora de buscar la exposición continua y en tiempo real a los protocolos de terapia de habla sin supervisión física del terapeuta, teniendo en cuenta que las aplicaciones robóticas en mundos virtuales vinculados con el "mundo físico" no son frecuentes.