Los robots cuadrúpedos han mejorado de forma espectacular durante los últimos años. Ya pueden correr, saltar, desplazarse por terrenos irregulares e incluso alcanzar velocidades que hasta hace poco parecían incompatibles con una máquina de cuatro patas. Pero correr rápido durante unos segundos y mantener el movimiento durante decenas de kilómetros son problemas completamente diferentes. Investigadores del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea del Sur (KAIST) demostraron hasta dónde puede llegar esa autonomía cuando uno de sus robots cuadrúpedos consiguió completar una maratón oficial de 42,195 kilómetros sin sustituir ni recargar su batería.
Más de cuatro horas caminando y corriendo sin detenerse La prueba tuvo lugar en noviembre de 2024, aunque el equipo acaba de publicar en Nature los detalles técnicos que permitieron realizarla. El robot completó la distancia en 4 horas, 19 minutos y 52 segundos, compartiendo parte del recorrido con corredores humanos. Su velocidad media fue de aproximadamente 2,64 metros por segundo, equivalentes a unos 9,5 kilómetros por hora. Además, el circuito no era completamente plano: acumulaba alrededor de 286 metros de desnivel e incluía superficies que podían resultar resbaladizas. © RaiLab Kaist Youtube.
El gran enemigo era el consumo energético Los robots con patas tienen una desventaja importante frente a los vehículos con ruedas. Para mantenerse de pie necesitan utilizar energía constantemente y, con cada paso, parte de esa electricidad se pierde en impactos contra el suelo, deslizamientos y movimientos innecesarios de las articulaciones. Multiplicar esas pequeñas pérdidas durante más de 42 kilómetros puede agotar rápidamente una batería. Por eso, los investigadores no se limitaron a instalar una batería mayor.
Decidieron optimizar todo el sistema de locomoción. Patas más ligeras y movimientos aprendidos por IA Una de las claves fue reducir el peso de las extremidades. Cuanto menor es la masa que el robot necesita acelerar y frenar en cada paso, menos energía consume. También se optimizaron los modelos mecánicos, los circuitos de control y los propios controladores de los motores para disminuir las pérdidas entre la batería y las articulaciones.
La forma de correr fue entrenada mediante aprendizaje por refuerzo dentro de una simulación física. El sistema aprendió estrategias destinadas a reducir golpes contra el suelo, resbalones y movimientos innecesarios, buscando avanzar con el menor gasto energético posible. Terminó la maratón y todavía tenía batería Durante los 42,195 kilómetros, el robot consumió aproximadamente 1.280 Wh. Los investigadores calcularon además un coste de transporte de alrededor de 0,25, una medida utilizada para comparar la eficiencia energética del desplazamiento.
Lo más llamativo es que la batería no quedó completamente agotada al cruzar la meta. A partir de la energía restante y de los datos obtenidos durante la carrera, el equipo estima que el robot podría alcanzar una autonomía cercana a 65 kilómetros con una sola carga, aproximadamente 25 kilómetros más que la distancia recorrida en la prueba. El objetivo no es crear robots atletas Los investigadores no pretenden convertir a estos cuadrúpedos en competidores de maratón. La carrera funciona como una demostración extrema de eficiencia y resistencia.
Una mayor autonomía puede resultar especialmente importante en robots destinados a inspección industrial, búsqueda y rescate, exploración de instalaciones peligrosas o trabajos en zonas donde cargar una batería con frecuencia no sea posible. El siguiente desafío será conseguir que esa eficiencia se mantenga fuera de un recorrido preparado. Polvo, agua, golpes, cambios bruscos de temperatura e interferencias electromagnéticas pueden afectar el rendimiento en aplicaciones reales. Aun así, completar una maratón con una única batería demuestra que el principal límite de los robots con patas empieza a desplazarse: ya no se trata únicamente de conseguir que caminen o corran, sino de lograr que puedan hacerlo durante horas sin detenerse.
Fuente: 20 Minutos.