Investigadores de la Universidad de Leeds y la UCL han creado un sistema de IA que permite a un robot de cuatro patas adaptar de forma autónoma su forma de andar a distintos terrenos, lo que promete avances significativos en la gestión de situaciones peligrosas.
Investigadores de la Universidad de Leeds y del University College de Londres (UCL) han desarrollado un sistema de IA que permite a un robot de cuatro patas adaptar su forma de andar a multitud de terrenos, imitando la agilidad y adaptabilidad de los animales reales.
Este desarrollo monumental, detallado en un documento publicado Hoy en Nature Machine Intelligence, se prevé revolucionar el modo en que se emplean los robots con patas en entornos complejos y peligrosos.
El equipo del proyecto se inspiró en animales como perros, gatos y caballos, que adaptan naturalmente su forma de andar para ahorrar energía, mantener el equilibrio y responder a las amenazas.
Este nuevo marco de IA permite al robot, apodado "Clarence", realizar transiciones autónomas entre caminar, trotar, correr y saltar. Esta sofisticada adaptación de la marcha se logró en un período de entrenamiento notablemente corto de nueve horas.
"Nuestros hallazgos podrían tener un impacto significativo en el futuro del control del movimiento de robots con patas al reducir muchas de las limitaciones previas en torno a la adaptabilidad", dijo el primer autor Joseph Humphreys, investigador de posgrado en la Escuela de Ingeniería Mecánica de Leeds, en un comunicado de prensa.
Adaptable e intuitivo
Tradicionalmente, los robots requerían una programación explícita para manejar diferentes terrenos.
Sin embargo, la IA de Clarence le permite tomar decisiones en tiempo real sobre sus movimientos sin intervención humana, de forma similar a cómo los animales navegan instintivamente por su entorno. Esto supone un avance significativo en la robótica, al abordar una de las principales limitaciones de los sistemas anteriores: la adaptabilidad.
Todo el entrenamiento se realiza mediante simulación. Se entrena la política en una computadora, luego se la aplica al robot y es tan competente como en el entrenamiento —añadió Humphreys—. Después, probamos el robot en el mundo real, en superficies que nunca antes había experimentado, y las superó con éxito en todas.
Subtítulo: Robot que aprende a adaptar su marcha a un terreno simulado. Practicó simultáneamente en cientos de entornos simulados.
Créditos: Joseph Humphreys, Universidad de Leeds
El autor principal Chengxu Zhou, profesor del Departamento de Ciencias de la Computación de la UCL, destacó la novedad y el potencial de este desarrollo.
Esta investigación se basó en una pregunta fundamental: ¿qué pasaría si los robots con patas pudieran moverse instintivamente como lo hacen los animales? En lugar de entrenar a los robots para tareas específicas, queríamos dotarlos de la inteligencia estratégica que los animales utilizan para adaptar su forma de andar, utilizando principios como el equilibrio, la coordinación y la eficiencia energética, explicó.
Aplicaciones en el mundo real
Las posibles aplicaciones de esta tecnología son amplias.
Los sistemas robóticos equipados con tales capacidades de adaptación podrían utilizarse en misiones de búsqueda y rescate, desmantelamiento nuclear, exploración planetaria, agricultura e inspección de infraestructura.
Este avance apunta a un futuro en el que los robots podrán afrontar desafíos del mundo real con la misma fluidez que las entidades biológicas.
“Al integrar estos principios en un sistema de IA, hemos permitido que los robots elijan cómo moverse según las condiciones en tiempo real, no según reglas preprogramadas”, añadió Zhou. “Esto significa que pueden desenvolverse con seguridad y eficacia en entornos desconocidos, incluso en aquellos que no conocen”.
Perspectivas de futuro
De cara al futuro, el equipo de investigación pretende mejorar aún más las capacidades de Clarence, incluidos los saltos de larga distancia, la escalada y la navegación en terrenos empinados o verticales.
Si bien el marco solo se ha demostrado en un único cuadrúpedo del tamaño de un perro en este estudio, sus principios básicos y métricas bioinspiradas son ampliamente aplicables a otros robots de cuatro patas de morfología similar, independientemente de su tamaño o peso.
Fuente: Universidad de Leeds