Un robot bípedo sale caminando de la Universidad de Michigan
ANN ARBOR, Michigan. Con pies y caderas prostéticas que pueden moverse
hacia los lados para obtener estabilidad, el robot bípedo más nuevo de la
Universidad de Michigan ha dado sus primeros pasos al aire libre.
La máquina, bautizada como MARLO, es el robot bípedo de tercera
generación para Jessy Grizzle, un profesor de ingeniería eléctrica y
ciencia de computadoras. Mientras que sus predecesores estaban conectados a
soportes laterales y confinados en el laboratorio, MARLO puede aventurarse
bajo la luz del sol.
La preparación para su paseo comenzó poco después del amanecer en un
sábado reciente, temprano para evitar la nieve y los peatones. Los
investigadores se pusieron sus chaquetas, sombreros y guantes invernales y
guiaron a MARLO a través de la puerta exterior del laboratorio donde ha
estado caminando de un lado a otro por varias semanas.
El experimento comenzó en una vereda, pero la senda resultó demasiado
estrecha para la estructura que sigue a MARLO para sujetarlo si cae. (La
estructura no sostiene al robot). Por eso, los investigadores se fueron a
un patio cercano. Pero el sitio tiene un declive de manera que los
ingenieros tuvieron que ajustar la configuración del robot. Y después de
varios intentos MARLO dio quince pasos.
“Había sonrisas por todas partes”, dijo Brian Buss, estudiante de
doctorado en ingeniería eléctrica y ciencia de computadoras. “Fue una
alegría verlo funcionando tan bien dado que el control se había diseñado y
probado para el piso horizontal del laboratorio, que estábamos usando tan
pocos aparatos de medición en ese momento, y que los pies no tienen energía
alguna. Obviamente hay margen para mejoras y estamos listos para encarar
los problemas”.
Después de dos horas de prueba, MARLO tuvo una factura de rodilla, lo
cual no s raro en este tipo de trabajo. El equipo volvió al interior del
edificio antes de que empezara a nevar.
MARLO añade, literalmente, una nueva dimensión a la investigación de
bípedos que el grupo de Grizzle ha conducido por más de una década. El
robot MABEL, que se jubiló el año pasado, trotaba a un ritmo de un
kilómetro y medio cada nueve minutos convirtiéndose en el robot bípedo, con
rodillas, más rápido del mundo. También podía mantenerse en pie en terreno
desparejo, y era capaz de recuperarse de un tropiezo, entre otros logros,
pero todo ello en una pista circular. MABEL estaba conectado a una barra
que le impedía inclinarse hacia los costados.
Antes de MABEL estuvo el robot francés Rabbit, montado igualmente sobre
una grúa. Rabbit no se ha usado para la investigación desde 2005, pero en
sus días de gloria inspiró una nueva familia de algoritmos para el control
del paso que le permitía caminar a una velocidad específica y mantener el
equilibrio en medio de empujones sorpresivos y cambios en el terreno.
“Mis estudiantes de doctorado han logrado cosas asombrosas para los
robots adentro del laboratorio. Ahora es el momento de demostrar los logros
de los robots que caminan al aire libre”, dijo Grizzle, Profesor Jerry W. y
Carol L. Levin de Ingeniería. “MABEL nos dio algunas buenas ideas acerca de
qué puede hacerse y cómo. Tuvimos que pasar de un aparato bidimensional, es
decir un robot sobre un plano y sujeto a una grúa, a uno tridimensional,
sin grúa ni soporte lateral. Es un desafío enorme pero mi equipo está listo
a encararlo”.
La capacidad de movimientos en tres dimensiones es crucial si van a
hacerse realidad los robots de socorro que Grizzle y sus colegas avizoran.
Si bien las ruedas se mueven bien sobre superficies planas, no pueden subir
escalones o trepar sobre ruinas. Los investigadores creen que las máquinas
rápidas, con dos patas y una forma de correr parecida a la de los humanos
podrían, eventualmente, trasladarse sobre un suelo desparejo y dentro de
los restos de sitios construidos para las personas, como casas incendiadas
o derruidas.
A corto plazo el trabajo podría llevar a avanzadas piernas prostéticas
con rodillas y tobillos coordinados y motrices. Los algoritmos
desarrollados para Rabbit y MABEL se están adatando para este fin en la
Universidad de Texas, en Dallas.
MARLO es uno de los tres robots en la serie ATRIAS, diseñado por Jonathan
Hurst, un profesor asistente en la Universidad estatal de Oregon, y un
colaborador de Grizzle por muchos años. ATRIAS es la sigla para las
palabras, en inglés, que significan “Presuma que el robot es una esfera”,
una regla a la cual Hurst se atiene durante el diseño. Uno de esos tres
robots está en el laboratorio de Hurst, donde los investigadores trabajan
para mejorar su eficiencia energética y diseñan pasos para el suelo blando
al igual que el duro. El otro está en la Universidad Carnegie Mellon donde
el grupo del profesor asistente Harmut Geyer se enfoca en hacerlo correr.
El equipo de la UM trabaja en la estabilidad afuera del laboratorio.
MARLO y sus contrapartes representan el segundo modelo de robot bípedo en
el mundo -y el primero en una universidad- con un paso que no se apoya en
un pie plano, dijo Grizzle. El otro es el ATLAS de Boston Dynamics. En
estas dos máquinas el paso de los robots comienza con un toque del talón
seguido de un movimiento hacia los pies. esta acción fluida es vital para
la estabilidad en el mundo real, señalan los investigadores.
“Si queremos robots que puedan caminar al aire libre, sobre raíces,
piedras, veredas desparejas o escalones necesitamos un paso al caminar que
permita que el pie tenga contacto solo parcial con el suelo”, señaló
Grizzle.
En el año próximo Grizzle dice que MARLO se hará conocer bien en el
campus de la UM.
El proyecto MARLO se financia con apoyo de la Fundación Nacional de
Ciencia y la Agencia de Defensa para proyectos de Investigación Avanzada
(DARPA).
Cortesía: NoticiasUM
