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Un nuevo chip permite a los robots imaginar sus acciones antes de hacer un movimiento
Foto de un hombre extendiendo el brazo junto a los brazos de un robot en funcionamiento Robótica en tiempo real, Inc.
Por lo general, poner la mano frente a un brazo robótico industrial no es una buena idea. Estas máquinas pueden moverse con rapidez y precisión, pero son tan ciegas y estúpidas que con gusto romperán una extremidad sin siquiera un ¡ups!
Así que se necesitó un poco de coraje para probar este truco con un brazo robótico que se está probando en Robótica en tiempo real , una startup ubicada en el barrio Seaport de Boston. Extendí la mano para interceptar su movimiento mientras tomaba un artilugio de una mesa y lo movía para ponerlo en una caja. Afortunadamente, el robot se detuvo, se movió hábilmente alrededor de mi brazo extendido y luego depositó cuidadosamente el artículo en su caja. No hay miembros rotos hoy.
Este tipo de adaptabilidad elegante podría resultar increíblemente útil para la industria de la robótica. Hay algunos robots que pueden trabajar con personas, pero suelen ser de bajo consumo, imprecisos y de uso limitado. Las máquinas industriales más capaces y poderosas aún tienen que trabajar en entornos controlados con mucha precisión, lejos de los humanos blandos y frágiles.
Incluso si no le preocupa tener humanos junto al robot, es posible que desee modificar su celda sin incurrir en el costo de contratar a un técnico, dice Sean Murray, ingeniero de robótica y cofundador de Realtime Robotics, quien me mostró el lugar.
El problema del movimiento
Varias empresas están tratando de encontrar formas de solucionar este problema. Algunos están probando sensores que detendrán a un poderoso robot en seco si detecta un obstáculo. Realtime Robotics está tratando de ir más allá, proporcionando a los robots el tipo de inteligencia de bajo nivel necesaria para moverse por el mundo real. Esta es la conciencia física que los humanos y los animales dan por sentado cada vez que mueven un brazo o una pierna.
En varias salas diferentes de Realtime, los brazos robóticos industriales están probando las capacidades de un nuevo chip que la empresa ha desarrollado para que esto sea posible. Cuando se conecta a sensores 3D, este chip permite que las máquinas consideren rápidamente una variedad de acciones diferentes, imaginando efectivamente el resultado, antes de elegir la que mejor se adapte a la tarea en cuestión. En una habitación, observé cómo dos robots realizaban proezas de ballet de trabajo en equipo, deslizándose uno alrededor del otro y ocasionalmente entregándose artículos.
El desafío fundamental es que los robots son tan estúpidos, dice Jorge Konidaris , fundador y jefe de robótica en Realtime, así como profesor asistente en la Universidad de Brown en Providence, Rhode Island. Tenemos esta competencia motora básica y los robots no.
La planificación del movimiento es engañosamente difícil para un robot, en parte porque cada articulación agrega una dimensión adicional a los cálculos que se deben realizar.
Hacer su movimiento
El chip de la compañía sobrealimenta los cálculos matemáticos detrás de un algoritmo de planificación de movimiento relativamente simple desarrollado por Konidaris y otros mientras estaba en la Universidad de Duke. Al ejecutar los cálculos en paralelo, el chip dedicado puede realizarlos más de 10.000 veces más rápido que un chip de computadora normal, al mismo tiempo que usa menos energía.
El enfoque es muy inteligente, dice Tomás Lozano-Pérez , profesor del MIT que asesoró a Konidaris cuando era estudiante de posgrado.
Esto es parte de una tendencia más amplia. Los avances en software y hardware están comenzando gradualmente a aumentar el coeficiente intelectual de los robots, tal vez allanando el camino para robots industriales más capaces que se pueden usar de formas nuevas y poderosas. Los robots más inteligentes podrían sentarse en una línea de producción junto a una persona, por ejemplo, descubrir cómo agarrar objetos sin importar cómo estén dispuestos y sin lastimar accidentalmente a nadie. Esto podría acelerar la expansión de la automatización en muchas industrias.
Lozano-Pérez agrega que una mejor planificación del movimiento será de fundamental importancia para el futuro de la robótica. Es mejor que cualquier robot que vaya a moverse con un propósito para lograr objetivos piense en cómo debe moverse, dice. El desafío es que la planificación del movimiento es lenta cuando el entorno está abarrotado, y especialmente cuando el robot tiene muchos grados de libertad.
Hay otra gran aplicación potencial para la tecnología: los vehículos autónomos. Así como un robot necesita planificar su movimiento para evitar golpear cosas, un automóvil autónomo debe decidir rápidamente la ruta más segura alrededor de los obstáculos. Realtime ya está desarrollando una versión del chip con esto en mente. Konidaris dice que debería permitir que los vehículos autónomos se adapten rápidamente a las complicaciones en la carretera, quizás haciéndolos más seguros.
La primera prueba será si los fabricantes de brazos robóticos deciden utilizar la tecnología de Realtime. Ya varios lo están probando. El éxito final dependerá de cómo se integre, dice Lozano-Pérez del MIT. Pero me parece que abre nuevas posibilidades para el diseño de sistemas de robots.