Martes, 8 noviembre 2011
Robótica

Movimientos más naturales y eficientes en brazos robóticos

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Pídale a una persona que tiene sus manos reposando sobre su regazo que agarre una taza de café sobre la mesa ante la que está sentada, y esta persona sacará una de sus manos de debajo de la mesa y estirará su brazo hacia la taza, sin necesitar hacer ningún esfuerzo mental.

Pídale a un robot que realice la misma tarea, y éste pensará durante unos segundos, y moverá su brazo robótico trazando una intrincada serie zigzagueante de desplazamientos intermedios cortos durante todo su trayecto hasta la taza.

El trayecto de la mano desde el regazo hasta la taza de café, siguiendo una planificación espontánea del rumbo a tomar para evitar obstáculos en el espacio, es fácil para los humanos, pero de una complejidad tremenda para un robot.

Como consecuencia, la mayoría de los algoritmos de planificación de movimientos renuncian a la idea de encontrar el camino más eficiente entre la posición inicial del robot y su objetivo, conformándose con cualquier camino que no acarree colisiones.

Combinando dos novedosos algoritmos desarrollados en el MIT, unos investigadores del Laboratorio de Inteligencia Artificial y Ciencias de la Computación (CSAIL por sus siglas en inglés) y del Laboratorio de Sistemas de Información y de Decisión (LIDS por sus siglas en inglés), han creado un nuevo sistema de planificación del movimiento robótico que calcula trayectorias mucho más eficientes a través del espacio.

Los robots guiados por el sistema se mueven no sólo más eficientemente, ahorrando tiempo y energía, sino también de forma más predecible, algo fundamental si van a interactuar con las personas. La gente se siente más cómoda cuando el robot se mueve de la manera en que lo haría un humano.

El equipo de Matthew Walter (CSAIL), Sertac Karaman (LIDS), Emilio Frazzoli (LIDS), Seth Teller (CSAIL) Alexander Shkolnik (CSAIL) y Alejandro Pérez (actualmente en la Universidad de Cornell) ha realizado ya diversas pruebas con su nuevo algoritmo, constatando que ciertamente produce trayectorias mucho más eficientes.

[Img #5123]Cada vez que el algoritmo evalúa un nuevo punto, seleccionado al azar, no sólo determina si es posible llegar hasta él desde el punto más cercano evaluado anteriormente. También considera todos los puntos evaluados previamente dentro de un radio fijo del nuevo punto y determina cuál proporcionaría el camino más corto desde el punto de partida. Esto conduce a trayectorias que son mucho más cercanas a la óptima.

En simulaciones de un robot que trataba de agarrar un objeto con su brazo, el algoritmo estándar consumió un tiempo casi cuatro veces mayor que el nuevo algoritmo en calcular una ruta inicial, y obtuvo una ruta a través del espacio que era casi tres veces más larga.

Además de probar el nuevo algoritmo en simulaciones, los investigadores también lo probaron en un robot del modelo PR2, en el Laboratorio de Inteligencia Artificial y Ciencias de la Computación, obteniendo también resultados alentadores.

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