Los robots cuadrúpedos de cuatro patas inspirados en perros ya han demostrado ser capaces de realizar una variedad de tareas, desde Monitoreo remoto de estadios deportivos. y guiar a las personas ciegas para que inspeccionen áreas de investigación potencialmente peligrosas. Estos robots son generalmente más ágiles que sus enormes homólogos bípedos, pero en su mayoría no han logrado igualar la gracia fluida y el atletismo de sus inspiraciones caninas peludas. Ahora, un nuevo robot escalador de paredes está superando los límites de lo que estos cuadrúpedos son capaces de hacer, y lo hace con un poco de estilo.
Los investigadores de ETH Zurich están tratando de cerrar la brecha de movilidad entre robots y animales con un nuevo robot altamente móvil capaz de correr, saltar y gatear a través de pistas de obstáculos.
Los investigadores, que publicaron sus hallazgos en Robótica científica esta semana, proponte enseñar ANYmal, un robot cuadrúpedo de 100 libras realizado por la firma ANYbotics cómo imitar a los “freerunners” humanos que practican un deporte clandestino al que muchos llaman “parkour”.
En pocas palabras, el parkour se centra en llegar de un punto a otro de la manera más rápida posible y, a menudo, implica gatear y saltar rápidamente a través de obstáculos en el camino. El parkour, que se practica en carreras de obstáculos o incluso en zonas urbanas densas, requiere una combinación de atletismo y toma de decisiones rápidas. ANYmal estuvo a la altura de la tarea. El robot recientemente mejorado pudo completar el recorrido básico de parkour a continuación moviéndose a un ritmo de seis pies por segundo.
¿Cómo aprendió ANYmal el parkour?
A video Una imagen de ANYmal recién entrenado en acción compartida por ETH Zurich muestra al fornido robot rojo trepando por una pequeña escalera de madera antes de pasar por un pequeño espacio para aterrizar en otra plataforma. Sin interrumpir su paso, el robot carga hacia adelante y luego se lanza hacia abajo para pasar por debajo de un obstáculo en un movimiento que se asemeja al de un insecto fregador. ANYmal rápidamente se empujó hacia arriba para poder trepar verticalmente a otra caja un poco más alta que su cuerpo. El vídeo muestra al robot completando el recorrido incluso cuando los obstáculos están revueltos en diferentes órdenes.
ANYmal utiliza sensores láser a bordo para percibir su entorno y crear mapas que puede utilizar para planificar y ejecutar de forma autónoma una ruta de viaje. Cuatro ligeras patas de carbono y 12 motores idénticos lo impulsan hacia su objetivo. Los investigadores de ETH se propusieron mejorar el movimiento del robot mediante el uso de una red neuronal compuesta por tres módulos separados, cada uno dedicado a la locomoción, la percepción y la navegación de forma selectiva.
En su artículo, los investigadores dicen que desarrollaron el elemento de navegación de ANYmal para comprender las capacidades del robot para caminar, saltar y agacharse. Armado con ese contexto, ANYmal puede ajustar automáticamente su comportamiento según el tipo de obstáculos evitados. El resultado final: un robot que puede identificar y reaccionar rápidamente ante una variedad de obstáculos y atravesarlos.
a ellos.
Nikita Rudin, estudiante de doctorado de ETH y uno de los investigadores que trabajan en las mejoras de ANYmal, es un entusiasta del parkour y aprovechó esa experiencia durante la investigación.
“Antes de que comenzara el proyecto, varios de mis colegas investigadores pensaban que los robots con patas ya habían alcanzado el límite de su potencial de desarrollo, pero yo tenía una opinión diferente”, Rudin dijo recientemente Ciencia diaria. “De hecho, estaba seguro de que se podía hacer mucho más con la mecánica de los robots con patas”.
Los investigadores entrenaron el modelo con ejemplos de corredores libres humanos que completan cursos de parkour. ANYmal aprendió sus nuevas habilidades mediante prueba y error básicos en entornos simulados repetidos. Finalmente, el robot se implementó en una carrera de obstáculos físicos donde utilizó las lecciones aprendidas en la simulación para completar la carrera.
“Al intentar igualar la agilidad de los corredores libres, podemos comprender mejor las limitaciones de cada componente en el proceso, desde la percepción hasta la actuación, eludir esos límites y, en general, aumentar las capacidades de nuestros robots, lo que a cambio allana el camino para muchos nuevos aplicaciones, como búsqueda y rescate en edificios derrumbados o terrenos naturales complejos”, dijo la investigación en un declaración
La inspiración del Parkour podría mejorar los robots destinados a la búsqueda, el rescate y la exploración espacial.
A diferencia del freerunning humano, las nuevas habilidades de ANYmal están pensadas para algo más que verse genial. De cara al futuro, los investigadores creen que se podrían aplicar mejoras similares a los robots de búsqueda y rescate para ayudarlos a saltar obstáculos o escabullirse entre dificultades para llegar a áreas durante las misiones de búsqueda y rescate. Algún día, señalan los investigadores, este mismo tipo de avances podrían incluso ayudar a robots de exploración espacial atravesando superficies duras y rocosas de la luna y otros planetas. La ubicación adicional también podría aplicarse a robots cuadrúpedos que investiguen áreas peligrosas del Gran Colisionador de Hadrones en Ginebra, Suiza.
Esos casos de uso son, por ahora, en gran medida hipotéticos. Mientras tanto, ANYMal se unirá a robots como Spot y Atlas de Boston Dynamics en la lista cada vez mayor de máquinas de metal. asombrosamente actuando hazañas atléticas seres vivos alguna vez reservados.