Un equipo de ingenieros del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) ha desarrollado un brazo robótico de agarre basado en un sistema de reflejos, de manera que pueda recoger objetos de forma similar a como lo hacen los seres humanos. La investigación se ha realizado con un planificador de bajo nivel, con el objetivo de que puedan responder “por instinto”.
Actualmente, existen brazos robóticos capaces de colocar distintos tipos de objetos, pero su tecnología emplea un planificador superior para estudiar los movimientos de agarre más convenientes. En este caso, si las máquinas de selección y colocación pierden su marca, empiezan desde cero trazando un nuevo plan.
Los robots modernos contemporáneos están programados para realizar labores relativamente lentas y sencillas, como puede ser el embalaje de las mismas piezas en una misma línea de producción. Estos dispositivos dependen de los datos visuales que les reportan las cámaras de la cadena, además de que el procesamiento de datos requiere de un tiempo límite de reacción y en especial si debe reajustarse tras algún intento fallido.
EL NUEVO SISTEMA DE REFLEJOS
El nuevo diseño elaborado por los ingenieros del MIT propone un sistema de reflejos que permite al brazo robóticoadaptarse en el momento si existe un intento fallido, es decir, que no tenga que volver al punto de partida inicial para trazar un nuevo plan de movimiento. Así, el robot podrá detectar rápidamente si debe rodar reflexivamente, palmear o pellizcar un objeto para obtener un mejor agarre.
Se trata de ‘ajustes de último centímetro’ o de alta precisión, que podrán agilizar los trabajos en los servicios de entrega en robots de última milla. Y es que gracias a ese sistema de reflejos, las máquinas no requieren un planificador de nivel elevado, pudiendo buscar objetos en la oscuridad o en entornos cambiantes ágilmente, casi de forma “humana”.
Por el momento, esta innovación tecnológica se encuentra en fase de prueba pero en el futuro los investigadores del proyecto esperan incorporar más reflejos y más complejos en el sistema robótico para perfeccionar la estructura organizativa y permitir que las máquinas sean más adaptables, ajustándose al máximo de escenarios posibles. Así podrán trabajar en coordinación con equipos humanos, facilitándoles sus tareas y solventando las incertidumbres posibles, como por ejemplo, cuando alguien en la cadena de trabajo coloque un objeto nuevo donde no corresponda.
En más del 90% de las pruebas, el robot no tuvo que retroceder ni comenzar el trabajo desde el punto de partida
Estos reflejos funcionan a través de algoritmos que instruyen al robot para realizar las maniobras de agarre óptimas y en tiempo real, en base a las mediciones hechas por la tecnología. Para lograr ese rápido sistema, el equipo del MIT ha incorporado unos sensores personalizados con un gran ancho de banda en la punta de los dedos del brazo robótico que registran más de 200 veces por segundo y de manera instantánea la fuerza y la ubicación de cualquier contacto. También analizan la proximidad del dedo a los objetos que pueda haber a su alrededor.
Además, el diseño incluye una cámara en la base del brazo para recoger los datos visuales de la escena y unos activadores rápidos y receptivos que ya habían incorporado previamente en el proyecto ‘mini guepardo’, un robot de cuatro patas capaz de correr, saltar y adaptar su marcha a cualquier tipo de superficie. Así, el brazo robótico asegura toda la precisión posible para recabar datos y calcular la ubicación exacta en la que agarrar y colocar cada objeto. Después, entra en juego un controlador reflexivo, que toma el control para realizar las acciones.
FASE DE PRUEBAS
Los ingenieros autores del proyecto han demostrado la eficacia del dispositivo en 117 ocasiones, colocando diferentes objetos de uso doméstico en una estantería. Las conclusiones arrojaron que en más del 90% de los intentos, el robot no tuvo que retroceder ni comenzar el trabajo desde el punto de partida. Además, el experimento demostró que el brazo podía reaccionar al momento, modificando el agarre de objetos con la ubicación alterada en un 55% de las veces y sin tener actualizaciones visuales.
La investigación corre a cargo de Andrew SaLoutos, estudiante del Departamento de Ingeniería Mecánica del MIT, del postdoctorado Hongmin Kim, del estudiante Elijah Stanger-Jones y del profesor de ingeniería mecánica y director del laboratorio de Robótica Biomimética del MIT, Sangbae Kim. El proyecto ha contado con la colaboración del Laboratorio de Robótica Avanzada de LG Electronics y el Instituto de Investigación de Toyota.