Investigadores de la Universidad de Santiago (USC) están desarrollando un proyecto en el campo de la robótica móvil centrado en la migración de comportamientos entre robots, mediante la utilización de técnicas de aprendizaje. La finalidad es idear un sistema que permita trasladar el comportamiento de un robot a otro de la forma más transparente posible. Los resultados ya se están aplicando en un robot diseñado por el propio equipo para actuar como guía en un museo.
El coordinador de este proyecto es José Luis Correa Pombo, del Departamento de Electrónica y Computación de la USC y que desarrolla su labor en la Escuela Politécnica Superior de Lugo. El profesor señala que “en el mercado actual hay una gran variedad de robots equipados con una amplia gama de sensores (que constituyen el sistema de percepción del robot) y efectores (los dispositivos controlados por el robot que afectan al entorno según la tarea para la que están diseñados, como pueden ser manos, brazos o ruedas), así como con diferentes tipos de movimientos y formas de percibir el entorno”. Como consecuencia de esta situación, y tal como explica el investigador, “un controlador que realice una tarea para un robot específico no es fácilmente portable a un modelo diferente de robot”.
Reducir la intervención humana
Así, el objetivo principal de este proyecto es el desarrollo de metodologías que permitan la automatización y la simplificación en el proceso de migración de aplicaciones entre diferentes tipos de robots. Además, estas mismas técnicas podrán emplearse para facilitar el desarrollo de nuevos comportamientos en los robots e incluso para mejorar los ya existentes.
Correa indica que “la sociedad exige sistemas de robots más seguros y robustos, que sean capaces de operar en ambientes humanos cotidianos e interactuar con la gente”. En este contexto, los expertos consideran que es necesaria “la presencia de estrategias de aprendizaje que permitan la migración automática de los controladores robóticos entre plataformas diferentes, y que requieran poca o ninguna intervención humana para enseñar al robot la manera de resolver nuevas tareas”. Así, la existencia de un sistema que automatice la migración de los comportamientos entre robots liberaría a los investigadores de mucho trabajo y les permitiría concentrar sus esfuerzos en la resolución de nuevos problemas.
Migración de comportamientos entre robots en muchas circunstancias prácticas
Los investigadores de la Universidad de Santiago explican que existen tres aspectos fundamentales que conviene abordar con el fin de trasladar los comportamientos de una plataforma robótica a otra. Se trata del aprendizaje rápido y autónomo, la transmisión de conocimientos y comportamientos que funcionan en la plataforma antigua con el fin de acelerar y hacer más estable el aprendizaje, y, por último, la representación dinámica del entorno que permita readaptar el controlador al nuevo sistema sensorial.
El equipo de la USC desarrolló un sistema de aprendizaje que cumple los tres requisitos mencionados. “En estos momentos, consideramos el sistema completado al cien por cien, ya que, al margen de que sea susceptible de mejoras, es capaz de realizar la traslación de comportamientos en un buen número de circunstancias prácticas”, manifiesta el profesor José Luis Correa.
El coordinador de este proyecto señala que en la actualidad se están centrando en la validación experimental del sistema, mediante su utilización para trasladar una “aplicación real compleja” como es la misión de guía de museo. Así, el equipo está colaborando con el museo Domus de A Coruña, para lo que ya están finalizando un primer prototipo de robot guía. De este modo, los resultados obtenidos en este proyecto se incluirán y se experimentarán en el citado robot.
Otro ámbito en el que el equipo ha hecho avances significativos es en la elaboración de mecanismos para la comparación de comportamientos entre robots. Así, el profesor Correa afirma que “la comparación de metodologías es un problema que no está correctamente resuelto en el campo de la robótica. Esto es así porque, mientras que en otros campos de la ciencia como la química o la física las condiciones experimentales son fácilmente reproducibles, en el caso de la robótica no es tan sencillo. Es debido a la gran variedad de plataformas robóticas existentes, de las cuales el investigador que desea reproducir el experimento puede no disponer, al igual que ocurre con las condiciones experimentales en las que se pretende operar”.
El equipo está desarrollando una metodología de comparación que incluye la elaboración de modelos matemáticos y que determina los comandos de movimiento a partir de las medidas sensoriales. Para llevar adelante este propósito, los investigadores de la Universidad de Santiago cuentan con la colaboración del Grupo de Robótica Analítica y Cognitiva de la Universidad de Essex (Inglaterra), con el que mantienen una intensa relación científica.
El pájaro robótico PigeonBot II, probado con éxito en un túnel de viento y de manera autónoma al aire libre, logra volar de manera similar a estas aves, sin aleta vertical. Sus aplicaciones abren el camino para diseñar aviones más eficientes en combustible.
La Fundación BBVA ha galardonado al informático japonés, de la Universidad Carnegie Mellon (EE UU), por crear los algoritmos que permiten a las máquinas comprender las imágenes y procesar los movimientos. Sus técnicas están presentes en los coches autónomos, los drones y todos los robots con capacidad de visión, como los que se usan en cirugía.
