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Investigadores suizos desarrollan un revolucionario robot cuadrúpedo para tareas de manipulación avanzadas

TL;DR

  • Investigadores suizos crearon Pedipulate, haciendo que los robots cuadrúpedos utilicen piernas para realizar tareas, reduciendo costos y complejidad.
  • Entrenado mediante aprendizaje profundo, Pedipulate guía con precisión a los robots para tareas como abrir puertas y tomar muestras.
  • La eficacia de Pedipulte en pruebas y escenarios reales sugiere funciones futuras más amplias para los robots en asistencia y exploración.

En un estudio innovador publicado en el servidor arXiv, un equipo de investigadores suizos presenta Pedipulate, un controlador innovador que permite a robots cuadrúpedos realizar tareas de manipulación complejas utilizando sus piernas. Este desarrollo marca un importante avance en la robótica, mostrando el potencial de los robots con patas en actividades de mantenimiento, soporte doméstico y exploración más allá de las funciones de inspección tradicionales.

Cerrando la brecha en la robótica

El estudio, titulado "Pedipulate: Manipulación de robots cuadrúpedos usando piernas", desafía el diseño convencional de robots con patas que a menudo dependen de brazos robóticos adicionales para la manipulación, lo que lleva a un mayor consumo de energía y complejidad mecánica. Al observar animales cuadrúpedos, los investigadores plantearon la hipótesis de que emplear las piernas del robot para la locomoción y manipulación podría simplificar y reducir significativamente el costo de los sistemas robóticos, particularmente en aplicaciones donde el tamaño y la eficiencia son cruciales, como en la exploración espacial.

Pedipulte se entrena mediante un aprendizaje de refuerzo profundo, empleando una política de red neuronal que trac los objetivos de posición del pie. Esta política minimiza la distancia entre el pie del robot y el punto objetivo al tiempo que penaliza movimientos indeseables como movimientos bruscos o colisiones. El controlador se probó en el robot ANYmal D, que cuenta con 12 articulaciones controladas por torsión y sensores de fuerza-torsión en cada pie, lo que demuestra la viabilidad de la manipulación basada en las piernas en escenarios del mundo real.

Lograr precisión y adaptabilidad

El rendimiento del controlador se evaluó rigurosamente en entornos simulados y del mundo real. Demostró una capacidad impresionante para alcanzar un espacio de trabajo grande, logrando un error de trac promedio de tan solo 0,037 metros en simulación y 0,057 metros en aplicaciones del mundo real para objetivos de corto alcance. Esta precisión permite al robot realizar diversas tareas, desde abrir puertas hasta recolectar muestras de rocas, sin necesidad de adaptaciones específicas de la tarea.

Una de las innovaciones clave de Pedipulate es su plan de estudios para el muestreo de comandos adaptativo, que permite al robot acercarse a objetivos distantes con el pie levantado utilizando un trípode. Este enfoque mejora la movilidad del robot y permite una experiencia de control más intuitiva, ya que los comandos se defi en un marco de control local fijo, lo que facilita a los operadores guiar los movimientos del robot.

Aplicaciones del mundo real y perspectivas futuras

La implementación exitosa de Pedipulate abre muchas posibilidades para los robots cuadrúpedos en varios sectores. En entornos industriales, estos robots pueden realizar tareas de mantenimiento como inspeccionar y operar maquinaria. Pueden ayudar a buscar artículos, abrir electrodomésticos y reorganizar los muebles para ayudar en el hogar. Además, su capacidad para navegar y manipular objetos en terrenos desafiantes los convierte en candidatos ideales para misiones de exploración en la Tierra u otros planetas.

La robustez del controlador Pedipulate frente a perturbaciones externas, como superficies resbaladizas o fuerzas inesperadas, resalta su potencial para una adopción generalizada. Al integrar perfectamente la locomoción y la manipulación, el controlador allana el camino para asistentes robóticos más autónomos y versátiles capaces de abordar un amplio espectro de tareas con una eficiencia y confiabilidad sin dent .

A medida que la robótica continúa evolucionando, las innovaciones presentadas por el equipo de investigación suizo con Pedipulate subrayan las crecientes capacidades de las máquinas para mejorar la vida humana, superando los límites de lo que es posible en tareas de mantenimiento, soporte y exploración. Los hallazgos del estudio contribuyen significativamente al campo de la robótica y ofrecen una visión de un futuro en el que los robots podrían desempeñar un papel aún más integral en nuestra vida diaria y espacios de trabajo.

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Brenda Kanana

Brenda Kanana es una escritora consumada y apasionada que se especializa en el fascinante mundo de las criptomonedas, Blockchain, NFT y la Inteligencia Artificial (IA). Con un profundo conocimiento de la tecnología blockchain y sus implicaciones, se dedica a desmitificar conceptos complejos y brindar información valiosa a los lectores.

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