Publicado el 17 de julio de 2018

El robot ciego Cheetah 3 de MIT puede navegar sin sensores o cámaras

El Cheetah 3 del Massachusetts Institute of Technology (MIT) se mueve de una manera que los ingenieros describen como "locomoción ciega", lo que significa que "siente" su camino a través de un entorno, un proceso que el equipo compara con una persona que atraviesa una sala negra .

Cheetah 3 puede navegar sin información previa

El algoritmo de detección de contacto permite que el robot elija el mejor momento para que una pierna determinada pise el suelo en lugar de balancearse en el aire. Por ejemplo, hace que el robot reaccione de manera diferente a pisar una ramita ligera frente a una roca sólida.

"La visión puede ser ruidosa, ligeramente inexacta, y a veces no disponible, y si confías demasiado en la visión, tu robot tiene que ser muy preciso en su posición y, finalmente, será lento", dijo Sangbae Kim, profesor asociado de ingeniería mecánica en MIT que diseñó el robot.

El video de Cheetah 3, cuyo movimiento cuadrúpedo es similar al robot Boston Dynamics favorito de Internet, lo muestra subiendo por una escalera sin cámara o con información previa sobre el terreno.

Sin el algoritmo, el robot no podría recuperar su equilibrio después de encontrar obstáculos en su camino.

El robot puede recuperar el equilibrio después del ataque

Los desarrollos serán útiles para los robots que necesitan operar en terrenos desiguales o en áreas de difícil acceso bajo control remoto. Junto con las nuevas tecnologías, como los insectos cyborg y los drones comestibles, podrían aplicarse en zonas de desastre.

"Queremos que el robot confíe más en la información táctil. De esta forma, puede manejar obstáculos inesperados mientras se mueve rápido".

El algoritmo determina el mejor momento para dar el paso

"Estamos haciendo lo mismo al combinar múltiples [fuentes de] información para determinar el tiempo de transición".

Este algoritmo es también lo que permite que el robot se recupere de un ataque como si fuera empujado; puede calcular rápidamente cuánta fuerza contraria producir para recuperar su equilibrio y seguir moviéndose donde se le indicó que fuera.

"Cuando agreguemos la visión, incluso si pudiera proporcionarle la información incorrecta, la pierna debería ser capaz de manejar [los obstáculos]", dijo Kim. "¿Y qué pasa si pisa algo que una cámara no puede ver? ¿Qué hará?"

Imágenes de MIT.

Los ingenieros del Instituto de Tecnología de Massachusetts han creado un robot ciego que se mueve al sentir, sin la necesidad de sensores y cámaras.

También se muestra caminando al aire libre en terreno accidentado, corriendo en una cinta de correr, saltando, girando mientras se mueve, y recuperando su equilibrio después de ser empujado o tirado.

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El segundo algoritmo, para el control predictivo del modelo, predice cuánta fuerza debe aplicar una pierna una vez que hace contacto con el suelo.

El equipo del MIT presentará el Cheetah 3 en la Conferencia Internacional de Robots Inteligentes, en Madrid del 1 al 5 de octubre.

Mientras que los sensores están fuera de la imagen, el algoritmo utiliza datos de giroscopios, acelerómetros y posiciones de las piernas para calcular cuándo hacer la transición de balanceo a avance.

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"Ahí es donde la locomoción a ciegas puede ayudar. No queremos confiar demasiado en nuestra visión".

El equipo optó por limitar la capacidad del robot para percibir su entorno a través de cámaras y sensores externos, las herramientas de observación habituales de una inteligencia artificial, para mejorar sus capacidades de navegación.

Estas habilidades son posibles gracias al uso de dos nuevos algoritmos: uno para "detección de contacto" y otro para "control predictivo de modelo".

"Este algoritmo se trata realmente de 'cuándo es un momento seguro para comprometer mi paso'", dijo Kim. "Si los humanos cerramos los ojos y damos un paso, tenemos un modelo mental de dónde podría estar el suelo y podemos prepararnos para ello. Pero también dependemos de la sensación del contacto con el suelo".

"El algoritmo de detección de contacto te dirá: 'este es el momento de aplicar fuerzas sobre el terreno'", dice Kim. "Pero una vez que estás en el suelo, ahora necesitas calcular qué tipo de fuerzas aplicar para que puedas mover el cuerpo de la manera correcta".

En el futuro, planean agregar cámaras al robot, pero primero quieren desarrollar sus capacidades de locomoción a ciegas.




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