Los robots se utilizan ampliamente en la industria automotriz y en los últimos años han comenzado a ingresar en nuevos ámbitos de aplicación, como la logística.Sin embargo, los robots actuales todavía enfrentan muchas limitaciones.Por lo general, realizan una única acción o una secuencia fija de acciones, repitiéndolas de la misma manera cada vez.

Para lograr una mayor eficiencia y abrir nuevas posibilidades, los robots deben desarrollar habilidades más parecidas a las humanas, como una interacción física rápida, comprensión espacial y una rápida adaptación a los cambios.La Universidad Tecnológica de Eindhoven habló con Alessandro Saccon, profesor asociado de control no lineal y robótica en el departamento de Ingeniería Mecánica de la TU/e.Recientemente completó elproyecto YO SOYque se centra explícitamente en el avance de las interacciones físicas rápidas.

¿Por qué los robots conscientes de los impactos son tan importantes para la humanidad?

Ciertos trabajos no son particularmente adecuados para las personas desde una perspectiva de seguridad o ergonomía.Por ejemplo, cuando maneja equipaje de 20 kilogramos en aeropuertos, trabaja en áreas inseguras de una planta nuclear o se enfrenta a escenarios de desastre, es posible que prefiera una máquina.También hay varios planes para enviarlos al espacio para explorar planetas.

Sin embargo, en comparación con nosotros, los robots todavía interactúan estáticamente con el entorno: la ejecución de ciertas tareas clave aún no es posible o la ejecución es demasiado lenta.Por eso, en nuestroproyecto, nuestro objetivo era desarrollar robots conscientes del impacto.Eso significa unrobottiene que aprender a predecir y reaccionar ante lo que sucede cuando entra en contacto rápido con objetos pesados ​​en el entorno.¿Qué diferencia a esos robots de los robots tradicionales que conocemos desde siempre?

Los robots típicos no están diseñados para interactuar dinámicamente con su entorno;

Generalmente se evita a toda costa el contacto rápido con el entorno.Hay una gran cantidad de artículos científicos en la literatura sobre robótica cuyo objetivo es evitar colisiones.

En el proyecto I.AM, nos centramos en la explotación de colisiones.Hemos estudiado cómo los robots pueden, por ejemplo, recoger rápidamente objetos pesados ​​y, al mismo tiempo, garantizar que la ejecución de este tipo de movimiento siga siendo fiable, a pesar de las perturbaciones y las imprecisiones de percepción.Un objeto puede ser más pesado de lo que el robot anticipó, o supone que un objeto está en un lugar determinado, pero está ligeramente desviado, tal vez incluso unos pocos centímetros.¿Cómo se logra que estos movimientos sean sólidos a pesar de tales incertidumbres?Esa es una de las cosas que hemos estado investigando en profundidad.

En términos prácticos, ¿qué actividades principales estuvieron involucradas en su proyecto?

El proyecto empleó cálculos de física de primer principio, utilizando conceptos básicos como masa y fricción, junto con simulaciones de software para identificar discrepancias entre modelos matemáticos y eventos del mundo real.Aunque las simulaciones nunca pueden replicar perfectamente el comportamiento de los robots, mejoramos y, lo más importante, entendimos cómo seguir usando estos algoritmos para controlar los robots.

Lo hicimos tomando medidas en tiempo real de robots que interactúan con varios objetos en diferentes escenarios.Es un ciclo iterativo en el que se desarrolla e implementa un algoritmo teórico de control de robot en una simulación, se evalúan los resultados y se comparan con los resultados del mundo real.

¿Puedes destacar algunos hallazgos clave de este proyecto?

Descubrimos cómo podemos hacer que un robot agarre de forma fiable y rápida un objeto pesado con dos brazos, desarrollando un nuevo algoritmo de control que respete la dinámica natural del impacto.También entendimos cómo utilizar simulaciones de software para obtener predicciones que puedan usarse para este propósito u otras tareas de impacto.

Mientras trabajaba en este proyecto, también aprecié aún más cómo los movimientos complejos y la percepción espacial son tan naturales para los humanos.Nosotrosinvestigadores académicosAhora estamos trabajando muy duro en el desarrollo de hardware, la percepción espacial y la planificación, especialmente en la capacidad de comprender el entorno en tiempo real y decidir rápidamente qué hacer a continuación, también en caso de falla.Este es uno de los grandes desafíos de la robótica moderna.Estas acciones son naturales e intuitivas para nosotros, pero no entendemos completamente cómo las hacemos ni cómo deberíamos construir una máquina con capacidades similares.

¿Hubo también empresas involucradas en este proyecto?

Sí, por ejemplo, uno de nuestros socios era VanderLande, especialista en automatización de procesos logísticos.Se trata de una gran y conocida empresa de los Países Bajos que opera en todo el mundo en diversos campos, como aeropuertos, almacenamiento y manipulación de paquetes.Proporcionaron muchos casos de uso de la vida real e información sobre cuáles son los obstáculos actuales en este campo, los llamados problemas de mercado.

Uno de los grandes aspectos de esta colaboración fue tener un laboratorio compartido en el campus de TU/e, lo que facilitó las pruebas prácticas y la estrecha cooperación.A los estudiantes e investigadores les encantó.Hemos realizado varias comparaciones entre experimentos de impacto reales y simulados por software, así como también hemos desarrollado nuevos modelos de pinzas de succión para utilizarlas en el control y la planificación del movimiento.

¿Diría que Holanda está especializada en robótica?

Sin lugar a dudas, los Países Bajos en su conjunto están dando pasos importantes en materia de robótica.El país es conocido desde hace mucho tiempo por contribuir a la robótica médica, el aprendizaje de robots y la robótica móvil, por citar algunos.Me gusta pensar que a través de este proyecto y sus colaboraciones internacionales, también hemos logrado avances significativos en la robótica consciente del impacto.

Esta área de investigación, que podríamos decir que se originó aquí, ha cosechado atención y reconocimiento global.Nuestro proyecto ha desempeñado un papel clave a la hora de poner el tema en primer plano, y es gratificante ver que nuestro trabajo ha sido bien recibido y reconocido, incluso en publicaciones recientes.

El proyecto está hecho.¿Cómo ve el futuro para usted?

Seguiré investigando y explorando nuevas oportunidades, incluida la financiación nacional y europea.Estoy considerando proyectos de seguimiento centrados en áreas que no pudimos abordar durante este, como la planificación rápida y la percepción.También sigo en estrecho contacto con empresas locales e internacionales para explorar nuevas oportunidades de colaboración.Algunos de los muchos estudiantes que participaron en el proyecto fueron contratados en empresas asociadas al proyecto: las cosas van en la dirección correcta.La visibilidad que ha generado este proyecto es a la vez desafiante y emocionante.Si bien significa hacer malabarismos con más tareas, también estoy ansioso por ver lo que depara el futuro.