Los insectos pueden enseñar a los robots a caminar mejor Los insectos son capaces de desplazarse con enorme agilidad pese a contar con sistemas nerviosos diminutos en comparación con los de los vertebrados. Caminan, corren, reaccionan ante obstáculos y modifican sus movimientos cuando cambia el terreno, una combinación de habilidades que lleva años llamando la atención de los investigadores en robótica. Ahora, un equipo internacional dirigido desde la Universidad de Tohoku, en Japón, y el Instituto Vidyasirimedhi de Ciencia y Tecnología (VISTEC), en Tailandia, ha aprovechado precisamente esa capacidad para desarrollar una nueva forma de enseñar a caminar a los robots. En lugar de programar manualmente cómo debe moverse cada una de sus patas, los investigadores utilizaron como referencia los movimientos de un insecto palo, uno de los modelos biológicos más estudiados para comprender la locomoción de animales con seis extremidades.
Solo necesitó observar unos pocos pasos Una de las claves del trabajo es la cantidad sorprendentemente pequeña de información necesaria para entrenar al sistema. El equipo, encabezado por Yuchen Wang, utilizó un conjunto de datos que contenía apenas varios pasos registrados del insecto. © Jellyfish Cyborg Tohoku Youtube. A partir de esas observaciones, un sistema de inteligencia artificial aprendió los principios básicos que gobiernan su locomoción y posteriormente los transfirió a un robot de seis patas. El resultado fue especialmente rápido: el robot aprendió a caminar en aproximadamente una hora.
La idea supone un cambio importante respecto a los métodos tradicionales. Normalmente, para desarrollar la locomoción de un robot con patas es necesario establecer instrucciones muy detalladas sobre cómo debe moverse cada articulación, en qué momento apoyar cada extremidad y cómo coordinar todos esos movimientos. Además de ser complejo, el proceso debe adaptarse cuando cambia el diseño del robot. El nuevo enfoque intenta evitar buena parte de ese trabajo utilizando directamente el comportamiento de un animal como modelo.
El robot siguió caminando incluso después de perder una pata Aprender a caminar sobre una superficie regular era solo la primera prueba. Los investigadores también querían comprobar si el sistema podía responder cuando las condiciones dejaban de ser ideales. El robot consiguió desplazarse por terrenos irregulares sin necesidad de recibir instrucciones específicas para cada obstáculo. Más llamativo todavía fue su comportamiento cuando los investigadores simularon la pérdida de una de sus extremidades: el sistema fue capaz de modificar su forma de caminar y continuar desplazándose con las cinco patas restantes.
Esta capacidad de adaptación es especialmente interesante para robots destinados a operar lejos de entornos controlados, donde resulta imposible prever todos los problemas que encontrarán. De los insectos a los robots para zonas de desastre Los investigadores creen que esta clase de locomoción podría resultar útil en tareas donde los robots tradicionales con ruedas tienen dificultades. Un vehículo de este tipo puede quedar bloqueado fácilmente por escombros, escalones, grandes desniveles o superficies inestables, mientras que una máquina con seis patas puede encontrar nuevos puntos de apoyo y modificar continuamente su forma de avanzar. Eso abre posibilidades para utilizar robots inspirados en insectos en zonas afectadas por terremotos, derrumbes o accidentes industriales, donde podrían acceder a lugares demasiado peligrosos para las personas.
El trabajo fue publicado en la revista científica Bioinspiration & Biomimetics bajo el título “From Insect Behavior to Transferable Robot Locomotion: Inferring Embodied Locomotor Principles from Limited Data via Adversarial Inverse Reinforcement Learning”. Más que copiar exactamente los movimientos de un insecto palo, la investigación demuestra que un robot puede aprender los principios que hay detrás de esos movimientos y utilizarlos para resolver situaciones nuevas. Una estrategia que convierte millones de años de evolución animal en una especie de manual de instrucciones para la próxima generación de robots. Fuente: Noticias de la Ciencia y la Tecnología.