Nuevo enfoque de diseño para robots más humanos
El control intermitente (IC) utiliza una secuencia de trayectorias de control parametrizadas de bucle abierto cuyos parámetros se ajustan esporádicamente a partir de la retroalimentación. El proyecto ROBOTICS, financiado por la Unión Europea, propuso una implementación específica del modelo de IC en la robótica y argumentó que este es un elemento valioso que falta en los esquemas de robótica actuales. Los socios del proyecto implementaron un módulo de IC para realizar simulaciones. Validaron la arquitectura sobre un sistema físico que ejecuta el módulo en tiempo real en un robot humanoide. Disponía de dos piernas con actuadores con seis grados de libertad: tres en la cadera, uno en la rodilla y dos en el tobillo. Los resultados muestran que el IC puede ser un esquema de control natural y eficaz en el contexto de un robot. En presencia de actuadores, sensores, sistemas y restricciones, el empeño central es un mecanismo de control adecuado, especialmente cuando las lecturas de los sensores o el modelo de la planta son poco fiables o van con retraso, como suele ser el caso de los robots «blandos». El paradigma de IC se analizó con más detalle y se complementó con el análisis de datos aportados por participantes humanos. Los científicos analizaron el papel que desempeñan los distintos órganos sensores, que informan de datos como la posición de las articulaciones, la longitud de los músculos y la orientación espacial, para construir las ponderaciones necesarias para el control. Recopilaron los datos de un sujeto humano controlando una tarea de equilibrio. Para medir el estado del participante y distinguir las modalidades sensoriales, el equipo de ROBOTICS registró los datos con una configuración con intervención humana. El análisis de datos revela que el IC proporciona una explicación determinista de los componentes lineales y marginales del control de estancia humano sin incorporar ruido aleatorio. Con la implementación del controlador humanoide con un intervalo en bucle abierto intermitente, los miembros del proyecto replicaron la frecuencia modal que se observa en un control motriz humano. Demostraron que este robot es más robusto frente a las perturbaciones del sistema cuando las ganancias del controlador son demasiado altas o demasiado bajas. Los resultados muestran que el control intermitente en bucle abierto es relevante y beneficioso. Gracias a ROBOTICS, el diseño de robots autónomos se beneficiará del modelo de IC propuesto. Esto podría llevar a Europa a la cima del desarrollo de robots biónicos comercializables.
Palabras clave
Robots, humanoides, control motriz humano, control intermitente, ROBOTICS
