Investigadores del Laboratorio de Sistemas Robóticos de ETH Zurich han desarrollado un robot que combina la movilización con ruedas y patas. Este dispositivo, descrito en un artículo de Science Robotics, es capaz de navegar por diversos entornos utilizando técnicas de aprendizaje por refuerzo, permitiéndole cambiar fluidamente entre modos de conducción y caminata según el terreno.
Este desarrollo es el fruto de más de cinco años dedicados a la investigación en robótica con patas, navegación autónoma y percepción.
explicó Joonho Lee, coautor del estudio, en una entrevista con Tech Xplore.
El robot se basa en un diseño anterior del equipo CERBERUS, conocido por su victoria en el DARPA Subterranean Challenge 2021. Sin embargo, este nuevo modelo presenta un diseño simplificado y un sistema de navegación potenciado por inteligencia artificial.
Tecnología de aprendizaje por refuerzo
Para lograr la navegación autónoma, los investigadores desarrollaron y entrenaron varias técnicas de aprendizaje por refuerzo jerárquico. Posteriormente, crearon un controlador basado en redes neuronales capaz de procesar diversos tipos de datos, permitiendo al robot generar nuevos planes de navegación en cuestión de milisegundos.
En superficies lisas, el robot aprovecha sus ruedas para avanzar de manera eficiente y conservar energía. Sin embargo, cuando se enfrenta a terrenos complicados, como escalones, cambia a modo de caminar. Este enfoque híbrido le permite combinar las fortalezas de los robots con ruedas con las capacidades de los robots con patas.
El avanzado controlador neuronal desarrollado por el equipo de Lee puede interpretar datos sensoriales para determinar la forma más eficiente de desplazarse en diferentes terrenos. Esto otorga al robot la capacidad de superar obstáculos altos y navegar durante períodos más largos que los robots convencionales.
A diferencia de los métodos tradicionales de planificación y control, que suelen fallar en entornos reales debido a incertidumbres y perturbaciones, el controlador del equipo utiliza dos redes neuronales artificiales para procesar datos sensoriales y coordinar los movimientos del robot. Además, incluye módulos básicos de mapeo del terreno y SLAM (localización y mapeo simultáneos).
El robot fue puesto a prueba
El sistema de navegación fue probado en varios experimentos en entornos reales, demostrando ser muy reactivo y eficiente. El robot logró recorrer más de 10 Km a través de Zurich y Sevilla, evidenciando su capacidad de desempeño en diversas ciudades europeas.
En el futuro, este robot con ruedas en las patas y su sistema de navegación podrían ser perfeccionados e implementados en una variedad de entornos. Una de las aplicaciones más prometedoras es la entrega autónoma y rápida de mercancías en distintos tipos de terrenos.
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Fuente y foto: techxplore
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