Enseñan a robot cuadrúpedo a subir escaleras de forma fácil y eficaz

Un equipo de ingenieros en robótica del Laboratorio de Sistemas Robóticos de la ETH de Zúrich ha modificado un robot cuadrúpedo ANYMal de ANYbotics para que pueda subir escaleras estándar de forma fácil y eficaz.

Durante muchos años, los fabricantes que han implementado robots en sus instalaciones han observado que, si bien los robots han avanzado mucho en la sustitución de los trabajadores humanos, un área en la que se quedan cortos es en la subida de escaleras sencillas.

En respuesta, los ingenieros de varias empresas han intentado dar a los robots esa capacidad, casi todos los cuales han sido robots de tipo humanoide bípedo.

Estos robots suelen ser muy lentos y vacilantes y no muy útiles en un entorno del mundo real.

El equipo observó que la mayoría de las “manos” o “patas” de los robots no son muy propicias para subir escaleras.

Los humanos, señalan, forman con sus manos un gancho y luego agarran cada peldaño a medida que avanzan hacia arriba.

Por lo tanto, el equipo de investigación comenzó diseñando una pata personalizada con una capacidad de agarre similar a un gancho, una que permitiera apretar una vez que se hizo un gancho.

Luego utilizaron el aprendizaje por refuerzo para enseñar al robot cómo usar sus ganchos para subir una escalera.

Para acelerar el entrenamiento, los investigadores utilizaron una simulación en la que se empleó un enfoque privilegiado de profesor-alumno, donde el profesor tuvo acceso a videos de observación de robots simulados subiendo escaleras en una variedad de entornos y donde se encontraron problemas, como una escalera que se tambaleaba o un paso que se saltaba.

Este entrenamiento permitió aprender habilidades sólidas para subir escaleras. Luego se enseñó a varios robots estudiantes permitiéndoles imitar al profesor.

Una vez que tuvieron un robot de prueba completamente entrenado, el equipo de investigación lo soltó en un entorno del mundo real donde se le pidió que subiera una variedad de escaleras.

Los investigadores comprobaron que funcionaba aproximadamente el 90 % de las veces. También descubrieron que su robot modificado superaba con creces al mismo tipo de robot sin los pies en forma de gancho.

El equipo de investigación planea continuar su trabajo con el sistema de subir escaleras, con la esperanza de añadir más funciones, como la capacidad de atravesar escaleras en entornos no estructurados sin necesidad de equipos de captura de movimiento.

Fuente: arXiv