El chip que permite a los robots pensar antes de actuar
Los brazos robóticos industriales no son capaces de evitar cualquier obstáculo en un entorno real, por lo que pueden provocar accidentes. La ‘start-up’ Realtime Robotics ha desarrollado un chip para que imaginen sus acciones antes de realizar los movimientos con el fin de aumentar la seguridad.
Realtime Robotics, Inc.
Poner la mano delante de un brazo robótico industrial no suele ser una buena idea. Estas máquinas pueden moverse con rapidez y precisión, peroson tan ciegas y tontas que fácilmente te romperían una extremidad sin darse cuenta.
Así que hizo falta un poco de coraje para hacer este truco con un brazo robótico que se está probando en Realtime Robotics, una start-up ubicada en el barrio de Seaport de Boston (EE.UU.). Estiré el brazo para detener su movimiento, mientras el robot agarraba un objeto 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 colocó cuidadosamente el objeto en su caja. Hoy no me ha roto nada.
Este tipo de flexibilidad ágil podría resultar muy útil para la industria de la robótica. Hay algunos robots que pueden trabajar junto a las personas, pero suelen ser de baja potencia, imprecisos y de uso limitado. Las máquinas industriales más hábiles y potentes aún tienen que trabajar en entornos controlados con mucha precisión, lejos de los seres humanos blandos y frágiles.
“Incluso si no hay preocupación por tener seres humanos junto a un robot, es posible modificar la celda sin incurrir en el coste de traer a un técnico”, dice el ingeniero de robótica y cofundador de Realtime Robotics que me enseñó todo, Sean Murray.
El problema del movimiento robótico
Varias compañías intentan encontrar formas de solucionar este problema. Algunos están probando sensores que detendrían a los potentes robots si encuentra un obstáculo. Realtime Robotics trata de ir más lejos, dándoles a los robots ese tipo de inteligencia de bajo nivel que es necesaria para moverse por el mundo real. Es parecido a la conciencia física que los humanos y los animales dan por sentado cada vez que mueven un brazo o una pierna.
En varias salas de Realtime, los brazos robóticos industriales prueban las capacidades de un nuevo chip que la compañía ha desarrollado para hacer esto posible. Cuando se conecta a los sensores 3D, este chip permite que las máquinas rápidamente tomen en consideración un rango de diferentes acciones, “imaginando” el resultado antes de elegir la acción que mejor se adapte a la tarea en cuestión. Observé cómo dos robots en una sala realizaban trabajo en equipo con movimientos de ballet, deslizándose el uno sobre el otro y, de vez en cuando, entregando objetos.
“El desafío fundamental es que los robots son muy estúpidos”, señala el fundador y jefe de robots de Realtime, así como profesor asistente en la Brown University en Providence, Rhode Island (EE.UU.) George Konidaris. “Nosotros tenemos esta capacidad motora básica, pero los robots no la tienen”.
La planificación del movimiento es tan asombrosamente difícil para un robot, en parte porque cada articulación añade una dimensión adicional a los cálculos que deben realizarse.
Un movimiento planificado
El chip de la compañía sobrecarga los cálculos matemáticos con un algoritmo de planificación de movimiento relativamente simple desarrollado por Konidaris y otros investigadores mientras estaba en la Universidad de Duke (EE. UU.). Al ejecutar los cálculos en paralelo, este chip especializado puede realizar los movimientos más de 10.000 veces más rápido que un chip de un ordenador normal, al mismo tiempo que usa menos energía.
“El enfoque es muy inteligente”, asegura el profesor del MIT que asesoró a Konidaris cuando era un estudiante, Tomás Lozano-Pérez.
El enfoque forma parte de una tendencia más amplia. Los avances en software y hardware están empezando a aumentar gradualmente el coeficiente intelectual de los robots, tal vez allanando el camino para desarrollar robots industriales más capaces que puedan usarse de nuevas formas más potentes. Los robots más inteligentes podrían estar en una línea de producción al lado de una persona, por ejemplo, para saber cómo coger los objetos sin importar cómo estén dispuestos, y sin lastimar accidentalmente a nadie. Esto podría acelerar la propagación de la automatización en muchas industrias.
Lozano-Pérez añade que una mejor planificación del movimiento será fundamental para el futuro de la robótica. “Cualquier robot que vaya a moverse a propósito para lograr objetivos debería pensar mejor cómo debería moverse”, opina. “El reto consiste en que la planificación del movimiento es lenta cuando el entorno está desordenado, especialmente cuando el robot tiene muchos grados de libertad”.
Hay otra aplicación potencial para esta tecnología: los coches autónomos. Al igual que un robot necesita planificar su movimiento para evitar golpear cosas, un coche autónomo debe decidir rápidamente la ruta más segura rodeando los obstáculos. Realtime ya está desarrollando una versión del chip con esto en mente. Konidaris cree que eso permitirá que los vehículos autónomos se adapten rápidamente a las complicaciones en la carretera, tal vez haciéndolos más seguros.
La primera prueba será si los fabricantes de brazos robóticos deciden utilizar la tecnología de Realtime. Ya son varios los que lo están probando. “El éxito final dependerá de cómo se integre“, concluye Lozano-Pérez del MIT. “Pero me parece que abre nuevas posibilidades para el diseño de sistemas robóticos”.
