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Por qué los robots y los humanos lucharon con el desafío de DARPA
Cuando algunos de los robots de rescate más avanzados del mundo se ven frustrados por nada más complejo que un pomo de la puerta, se tiene una buena idea del desafío de hacer que nuestros hogares y lugares de trabajo estén más automatizados.
Un robot operado por un equipo del Florida Institute of Human and Machine Cognition (IHMC) se desploma mientras atraviesa un terreno irregular.
En el Desafío de robótica DARPA , un concurso realizado durante el fin de semana en California, dos docenas de robots extremadamente sofisticados hicieron todo lo posible para realizar una serie de tareas en un campo al aire libre, incluyendo girar una válvula, subir algunos escalones y abrir una puerta (ver Un transformador gana el premio de $ 2 millones de DARPA Desafío de robótica). Aunque un par de robots lograron completar el recorrido, otros agarraron el aire, chocaron contra las paredes o simplemente se derrumbaron como superados por la pura imposibilidad de todo. Al mismo tiempo, los esfuerzos de los controladores humanos para ayudar a los robots en sus tareas pueden ofrecer pistas sobre cómo se podría implementar la colaboración hombre-máquina en otros entornos.
Creo que esta es una oportunidad para que todos vean cuán difícil es realmente la robótica, dice Mark Raibert, fundador de dinámica de boston , ahora propiedad de Google, que produjo un robot humanoide extremadamente sofisticado llamado Atlas (ver 10 Tecnologías innovadoras 2014: Robots ágiles). Varios equipos involucrados en el DARPA Robotics Challenge utilizaron robots Atlas para participar. Otros equipos trajeron robots que habían construido desde cero.
Izquierda: el robot que pertenece al equipo del MIT monta un carro hacia la carrera de obstáculos.
Arriba arriba: El robot ganador, DRC-Hubo de Corea del Sur, se prepara para girar una válvula.
Arriba abajo: Miembros del equipo MIT.
Atlas puede equilibrarse dinámicamente, lo que significa que puede caminar a un ritmo rápido o mantenerse equilibrado sobre una pierna incluso cuando se le da un empujón. Aun así, la estabilidad resultó difícil para los robots bípedos en el desafío DARPA durante maniobras como caminar sobre la arena, caminar sobre montones de escombros y salir de un automóvil. Varios de los equipos que usaron Atlas vieron cómo sus robots caían al suelo durante la competencia.
La forma en que muchos robots lucharon para agarrar objetos y usarlos correctamente también resaltó las dificultades para perfeccionar la visión y la manipulación de las máquinas. Recoger un taladro eléctrico y usarlo para hacer un agujero en una pared resultó especialmente desafiante para la mayoría de los robots. Los sensores de T Robot luchan por ver las formas con precisión en el tipo de iluminación variable que se encuentra en el exterior, y las manos o pinzas robóticas carecen del toque delicado y dócil de los dedos humanos.
Arriba: Robosimian de JPL corta una pared con una herramienta eléctrica.
Derecha: Chimp, un robot de la Universidad Carnegie Mellon, hace lo mismo.
Los robots involucrados en el evento no siempre actuaban de forma autónoma (aunque a los espectadores les resultaba difícil saber cuándo lo hacían). El desafío fue diseñado para simular las condiciones a las que se enfrenta un robot operado a distancia que ingresa a una central nuclear, por lo que las comunicaciones se estrangularon para simular interferencias de radio. Si bien esto alentó a los equipos a dar cierta autonomía a sus máquinas, a menudo era posible que un controlador humano interviniera cuando las cosas salían mal.
Los equipos involucrados en la competencia utilizaron diferentes niveles de autonomía. El equipo del MIT, por ejemplo, hizo que su robot Atlas, llamado Helios, fuera capaz de actuar de manera muy autónoma. Los operadores humanos del equipo podrían, por ejemplo, señalar un área que podría contener una palanca y dejar que el robot planifique y ejecute su propio curso de acción. Sin embargo, también podrían tomar un control más directo si fuera necesario.
A diferencia de, Equipo Nimbro de la Universidad de Bonn, en Alemania, eligió un control más directo, con nueve personas diferentes controlando el robot durante diferentes tareas (en un momento, un miembro del equipo se puso un casco de realidad virtual Oculus Rift y usó un sistema de seguimiento de gestos para controlar el robot) . El equipo Nimbro terminó cuarto, con siete de ocho puntos, mientras que el equipo del MIT terminó séptimo, con la misma cantidad de puntos pero con un tiempo más lento.
Los equipos que se desempeñaron mejor en el desafío parecían haber adoptado un enfoque particularmente cuidadoso para combinar las habilidades de los robots y las humanas. En So Kweon , investigador principal del sistema de sensores en DRC-Hubo, el robot ganador, de KAIST, una universidad de investigación en Corea, citó la colaboración humano-robot como clave para el éxito de su equipo. Estas tareas requieren una buena combinación de operación humana y el reconocimiento [del robot] y la comprensión del entorno, dijo Kweon. Trabajamos muy duro para hacer un buen equilibrio entre esos dos componentes.
Izquierda: el chimpancé se levanta sobre sus patas traseras.
Derecha: el robot de IHMC logra un gran avance en el desafío de perforar paredes.
El equipo que terminó en segundo lugar, de la Instituto de Cognición Humana y de Máquinas de Florida , usó una escala móvil de automatización, lo que le permitió a un humano asumir más decisiones y controlar si su robot parecía perplejo, o si una simulación sugería que el robot tendría problemas al seguir su propio curso. Dichos enfoques podrían volverse más importantes a medida que se introduzcan más robots colaborativos en entornos como las fábricas.
El equipo de la Universidad Carnegie Mellon, que terminó tercero, con ocho puntos, siguió un enfoque similar, según el líder del equipo. Tony Stentz . El verdadero avance aquí es que los robots y los humanos trabajen juntos para hacer algo, dijo Stentz. El robot hace lo que el robot es bueno y el humano hace lo que el humano es bueno.
gill pratt , el gerente del programa DARPA que organizó el Desafío de Robótica, dijo que era importante darse cuenta de que el nivel de automatización en los robots de la competencia aún era bastante limitado, incluso si sus acciones a veces parecían inquietantemente naturales. Estas cosas son increíblemente tontas, dijo. En su mayoría son solo marionetas.