Hacia el robot capaz de improvisar herramientas con los objetos a su alcance

Los robots se están usando cada vez más en sustitución de los humanos para explorar en sitios arriesgados y de difícil acceso, pero todavía no pueden interactuar con su entorno tan bien como lo hacemos nosotros. Actualmente, si el robot más sofisticado queda atrapado en una habitación en llamas por culpa de una puerta atascada, probablemente no sabrá cómo localizar y usar los objetos en el cuarto para improvisar un modo de forzar la apertura de la puerta y poder escapar del edificio.

Un equipo de investigación dirigido por el profesor Mike Stilman, del Instituto Tecnológico de Georgia espera cambiar esto dando a los robots la habilidad de usar de forma imaginativa los objetos existentes en su entorno a fin de que logren llevar a cabo tareas complejas e impredecibles.

“Nuestra meta es desarrollar un robot que se comporte como MacGyver, el personaje de televisión de los años ochenta quien resolvía problemas complejos y escapaba de situaciones peligrosas usando objetos y materiales cotidianos que encontraba a su alrededor", explica Stilman, profesor de la Escuela de Computación Interactiva del Instituto Tecnológico de Georgia.

Para lograr dotar a un robot de esa capacidad tan buena de improvisar herramientas y artilugios, exhibida por personajes de ficción como el citado MacGyver o el famoso Equipo A, primero hay que conocer a fondo los procesos cognoscitivos básicos que nos permiten a los humanos usar objetos de nuestro entorno para funciones distintas a aquellas para las que fueron diseñados, o en otras palabras, improvisar herramientas con las cosas que tengamos a nuestro alcance.

La investigación se basará en un trabajo anterior de Stilman sobre la capacidad de navegación entre obstáculos desplazables, que permitió a los robots ser capaces, por su cuenta, de reconocer y apartar obstáculos que se interponían en su camino desde el punto de salida hasta la meta.


Este proyecto es un desafío porque hay una diferencia crítica entre mover objetos para apartarlos del camino y usar los objetos para crear un camino, tal como admite Stilman.

A fin de lograr un robot capaz de usar de modo ingenioso los objetos existentes en su entorno para cumplir con una tarea, Stilman planea desarrollar un algoritmo que permitirá al robot identificar un objeto cualquiera en una habitación, determinar la función potencial del objeto y convertirlo en una herramienta simple e improvisada que pueda usarse para completar una acción. Las acciones podrían incluir mover una silla para subirse a ella y alcanzar algún objeto ubicado en un sitio alto, apilar cajas formando una especie de escalera para poder escalar sobre una valla u obstáculo similar, o usar un objeto a modo de palanca para desatascar una puerta y poder salir de un cuarto.

Proveyendo al robot con conocimientos básicos sobre la mecánica de cuerpos rígidos y sobre las características de las principales herramientas simples, éste debería ser capaz de determinar por su cuenta las propiedades de fuerza mecánica de un objeto e idear un plan de uso del objeto para realizar tareas que no pueda completar por los procedimientos normales.

Para afrontar la complejidad de lograr un razonamiento semejante al humano, como se requiriere para ese tipo de situaciones, Stilman está colaborando con Pat Langley, quien dirige el Instituto para el Estudio del Aprendizaje y la Pericia (ISLE, por sus siglas en inglés) en Palo Alto, California, y Dongkyu Choi, profesor del Departamento de Ingeniería Aeroespacial en la Universidad de Kansas.

Información adicional