Desde hace tiempo, hemos acostumbrado a pensar en los robots cuadrúpedos como versiones robóticas de los perros. Pero no hay ninguna razón por la cual los robots cuadrúpedos deban limitarse a usar sus cuatro extremidades como patas todo el tiempo. De hecho, la mayoría de los otros cuadrúpedos son versátiles en este sentido: los animales de cuatro patas usan frecuentemente sus extremidades delanteras para interactuar con el mundo que les rodea con fines no locomotrices.
Ahora, los robóticos de la Universidad de Carnegie Mellon y la Universidad de California en Berkeley están entrenando a perros robot para usar sus piernas para la manipulación, no solo para la locomoción, demostrando habilidades que incluyen escalar paredes, pulsar botones e incluso patear un balón de fútbol.
Entrenamiento de robots
Entrenar a un robot para realizar tanto la locomoción como la manipulación al mismo tiempo con las mismas extremidades puede ser complicado utilizando técnicas de aprendizaje por refuerzo. Es fácil quedar atrapado en un mínimo local mientras se intenta optimizar habilidades que son muy diferentes y, a veces, opuestas entre sí. Por eso, los investigadores dividieron el entrenamiento en políticas separadas de manipulación y locomoción, y las entrenaron en simulación. Aunque esto significaba un paso adicional para unir esas habilidades separadas en el mundo real para realizar tareas útiles.
Para realizar una tarea combinada de locomoción y manipulación con éxito, se requiere una demostración de experto de alta calidad. El robot recuerda qué comandos dio el humano durante la demostración, y luego crea un árbol de comportamiento que puede seguir, que descompone las tareas en una serie de sub-tareas de locomoción y manipulación conectadas que puede realizar en orden. Esto también agrega robustez al sistema, porque si el robot falla en alguna sub-tarea, puede «rebobinar» su camino de regreso a través del árbol de comportamiento hasta que regrese a un punto de éxito y luego comenzar de nuevo desde allí.
Habilidades impresionantes
Este robot en particular (un Unitree Go1 con un Intel RealSense para percepción) logra equilibrarse contra una pared para presionar un botón de acceso para silla de ruedas que está a casi un metro de altura, y luego camina hacia la puerta abierta, lo que es bastante impresionante. Pero, más ampliamente, esto es un paso útil para ayudar a los robots no humanoides a operar en entornos optimizados para humanos, que podrían ser más importantes de lo que parece.
Es cierto que es posible modificar nuestros entornos para que sean más amigables con los robots. Lo vemos en lugares como hospitales (y algunos hoteles) donde los robots pueden controlar directamente los ascensores. Esto hace que sea mucho más fácil para los robots moverse, pero a veces es más práctico (si no necesariamente más simple) construir un robot que pueda presionar botones en lugar de modificar el entorno para que los robots puedan moverse sin problemas.
Tenéis más información en robot-skills.github.io.