Robot sin cámara que puede correr, saltar y subir escaleras sin perder su equilibrio

Para la “visión” de los robots suelen emplearse cámaras y sensores que permiten a la máquina saber qué tiene alrededor y calcular la distancia a los objetos para desplazarse, esquivar o interactuar con ellos. Pero en esta ocasión han prescindido de lentes, consiguiendo que el Cheetah 3 se capaz de desplazarse sin “ver” y sin perder el equilibrio.

¿Cómo entonces logra Cheetah 3 desplazarse? Lo que han hecho  es desarrollar dos nuevos algoritmos, uno de detección de contacto y uno de control predictivo. La información que recibe el robot para hacerlo viene de giroscopios, acelerómetros y la posición de las articulaciones (respecto a ellas mismas y respecto al suelo).

El primero ayuda al robot a determinar el mejor momento para dar un paso y cómo hacerlo según lo que se encuentra, diferenciando acciones por ejemplo según se encuentre una roca o un suelo blando. Lo que hace es calcular la probabilidad de cada pierna para hacer contacto con el suelo, la fuerza que aplica al hacerlo y la de que la pierna esté en flexión (la fase media de un paso), un cálculo que hace cada 50 milisegundos (20 veces por segundo).

Uno de los algoritmos de Cheetah 3 realiza sus cálculos 20 veces por segundo

El segundo algoritmo le ayuda a determinar cuánta fuerza usar para las acciones. Es el que le ayuda a determinar cuándo aplicar la fuerza y en qué grado calculando de manera predictiva las posiciones del robot en el medio segundo posterior.

Como vemos en el vídeo, Cheetah 3 es capaz de saltar, subir escaleras y desplazarse a varias velocidades. Puede trotar suave a 0,5 metros por segundo, trotar más ágilmente a 1,7 m/s, correr a 2,75 m/s y galopar a 3 m/s (sobre una cinta andadora), aunque no dejan el dato de la velocidad máxima.

Cheetah 3 pesa 40 kilogramos y es fruto del trabajo de Sangbae Kim, profesor asociado de ingeniería mecánica en el MIT, y su equipo. Explica el investigador que el robot no sabe la altura de cada paso ni si hay obstáculos sobre las escaleras, y que simplemente se abre paso manteniendo el equilibrio gracias a los algoritmos.

Siendo estrictos, Cheetah 3 ha llevado cámaras, de modo que el robot tuviese un feedback de los alrededores y que ayudase a mapearlos. Pero fueron pruebas aisladas, y el equipo prefirió centrarse en las habilidades como “robot ciego”, dejando la adición de cámaras como posibilidad en el futuro.

La investigación será presentada en Madrid (España), en la Conferencia Internacional de Robots Inteligentes los días 8 – 9 mayo 2019, donde mostrarán todos los movimientos que es capaz de hacer.

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