Un grupo de investigadores ha logrado un avance significativo en la robótica cuadrúpeda, creando un modelo de perro robot que emula la adaptabilidad de los animales al desplazarse en terrenos complejos. Esta innovación se basa en un marco de locomoción bioinspirado, que integra estrategias de marcha, memoria procedimental y ajustes en tiempo real.
Un enfoque basado en el aprendizaje
El equipo de investigación de la Universidad de Leeds y el University College de Londres ha desarrollado un sistema que utiliza un modelo de aprendizaje por refuerzo profundo (DRL). Este marco permite que un robot cuadrúpedo navegue de forma autónoma por terrenos irregulares, sin la necesidad de sensores externos ni entrenamiento previo.
A diferencia de los sistemas convencionales que dependen de una única estrategia de marcha, el nuevo modelo es capaz de realizar transiciones de marcha complejas y adaptarse a las condiciones cambiantes del entorno, lo que mejora su estabilidad y capacidad de recuperación.
Perro robot se adapta con movimientos de animales
El secreto de esta innovación radica en la inspiración tomada de la biomecánica animal. A lo largo de la evolución, los mamíferos cuadrúpedos han desarrollado una notable capacidad para adaptarse a distintos tipos de terreno mediante diferentes modos de marcha, como trotar, correr o saltar.
Este enfoque permite que los robots imiten estas capacidades, adaptando su movimiento a las necesidades del momento. El modelo desarrollado por los investigadores integra tres atributos clave: la selección avanzada de la marcha, la memoria procedimental para una transición rápida y los ajustes precisos del movimiento, lo que ofrece un nivel de adaptabilidad nunca antes visto.
Los sistemas de locomoción actuales, aunque robustos, no pueden realizar transiciones de marcha de manera fluida, ya que dependen de estrategias predefinidas que no pueden ajustarse a condiciones fuera de lo normal. En contraste, el sistema desarrollado en este estudio emplea un algoritmo que permite cambiar de marcha de forma autónoma, de manera similar a como lo hacen los animales en la naturaleza, lo que lo convierte en una solución altamente adaptable.
Un paso más hacia robots autónomos
Este marco de locomoción bioinspirado tiene el potencial de mejorar enormemente el rendimiento de los robots en una variedad de aplicaciones, desde la exploración de terrenos difíciles hasta el uso en tareas de rescate. Además, al no depender de sensores externos, el modelo presenta una ventaja significativa al reducir la complejidad y los costos asociados con los sistemas robóticos tradicionales.
Mira como el robot camina en terrenos difíciles y supera obstáculos. Fuente: Chengxu Zhou
Los investigadores también afirman que este desarrollo representa un avance en la robótica y también proporciona valiosos insights sobre la biomecánica animal, abriendo nuevas posibilidades para el estudio y la validación de teorías biomecánicas sin la necesidad de realizar pruebas con animales.
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Fuente: Arxiv
Foto: Chengxu Zhou
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