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Un brazo robótico para revolucionar el aprendizaje de los robots

El enorme potencial que tienen los robots en aplicaciones sociales los hace muy valiosos más allá de sus aplicaciones industriales habituales. Una iniciativa europea exploró el aprendizaje aplicado al desarrollo en tiempo real en un robot humanoide en un contexto de tareas de manipulación prácticas y cotidianas.
Un brazo robótico para revolucionar el aprendizaje de los robots
El proyecto financiado con fondos europeos DECORO (Developmental context-driven robot learning) trató sobre el aprendizaje robótico basado en el contexto aplicado al desarrollo, lo cual es fundamental para que estas máquinas mejoren la calidad de vida.

En DECORO se trató de conocer mejor las relaciones entre el «estado» utilizado en un algoritmo de aprendizaje, la personificación del propio robot y el contexto sensorial del robot.

El equipo al cargo creó una arquitectura con la que explorar el aprendizaje en tiempo real en contextos de alta dimensionalidad. Un descubrimiento fundamental fue que al permitir al robot tener en cuenta un conjunto mayor de estímulos sensoriales, este fue capaz de despreciar mejor el ruido sensorial y olvidarlo al ejecutar tareas similares.

El equipo científico creó un brazo robótico impreso en 3D y de código abierto capaz de interactuar físicamente con el entorno mientras desarrolla sus capacidades sensomotrices. El brazo combina varios componentes estructurales imprimibles incluso en impresoras no profesionales y tendones elásticos en una configuración agonista-antagonista. De este modo es posible replicar fácilmente el sistema, dotarlo de gran resistencia incluso a impactos intensos, poner en marcha un ciclo de reparaciones de minutos cuando se rompe una pieza y añadir dureza o amortiguación cuando es necesario. El sistema resiste impactos y exploraciones físicas con objetos que no están modelados al utilizar accionadores de rigidez variable con cumplimiento pasivo.

El brazo robótico se vale de modelos internos sencillos que relacionan la longitud de los músculos con los ángulos de las articulaciones y su rigidez. Estos modelos aprenden mediante un procedimiento de autocalibración y se utilizan para ejecutar movimientos rápidos y dirigidos y también para detectar colisiones. El brazo es capaz de reducir las oscilaciones típicas del extremo en movimientos rápidos mediante el empleo dinámico de co-contracciones al ejecutar los movimientos.

Los socios del proyecto dieron comienzo a la labor de aprovechamiento del brazo robótico para desarrollar comportamientos basados en el contexto.

El brazo blando y resistente de DECORO, basado en software y hardware de código abierto, es capaz de responder de un modo singular a los cambios en su entorno y está siendo reproducido en muchas universidades de todo el planeta. Otra vía de investigación se basa en tareas de recogida en la agricultura, y ya se ha creado una pyme en el Reino Unido para este fin, Fieldwork Robotics Ltd.

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