El robot cuadrúpedo ANYmal no sólo camina sobre cuatro patas, sino que también puede rodar sobre cuatro ruedas, ponerse de pie, tirar cajas y subir y bajar escaleras. Como si todo esto no fuera suficiente, ahora también puede subir escaleras.
Creado por ingenieros del instituto de investigación ETH Zurich, ANYmal llamó nuestra atención por primera vez en 2017, cuando desarrolló la capacidad de utilizar ascensores en edificios de gran altura. Desde entonces, está disponible comercialmente a través de la empresa derivada de ETH, ANYbotics. Otra startup comercializa la versión con ruedas, que ahora se llama robot Swiss-Mile.
El modelo actual de ANYmal tiene una velocidad de marcha normal de 0,75 m (2,46 pies) por segundo y puede deambular por terrenos interiores o exteriores durante 90 a 120 minutos por carga de batería. Está equipado con sensores como un módulo lidar de 360 grados, seis cámaras de detección de profundidad y dos cámaras ópticas, todas las cuales alimentan datos a dos procesadores Intel de 6 núcleos.
La versión comercial de ANYmal: el robot utilizado en el estudio no utilizó ninguna cámara, sino que se basó en otros sensores.
ANYbotics
Toda esta tecnología permite al robot realizar de forma autónoma tareas como inspecciones de seguridad en entornos como fábricas, plantas de gas, almacenes e incluso minas. A partes de todos esos lugares solo se puede acceder mediante escaleras, que el stock ANYmal no puede subir.
Para abordar esa deficiencia, un equipo dirigido por los robotistas de ETH Zurich, Dylan Vogel y Robert Baines, comenzó cambiando los pies de un robot ANYmal por cuatro “efectores finales en forma de gancho”. Estos apéndices en forma de C permiten que el robot aplique fuerza de compresión y tracción a los peldaños de una escalera. Esto significa que puede empujar hacia abajo los peldaños más bajos y al mismo tiempo subir a los más altos, estabilizando así su centro de masa en la escalera mientras la sube.
Una mirada de cerca a uno de los efectores finales enganchados.
ETH Zúrich
Sin embargo, esos efectores no sirven de mucho si el robot no sabe qué hacer con ellos. Por esta razón, los científicos utilizaron lo que se conoce como un “enfoque privilegiado de aprendizaje por refuerzo entre profesor y alumno”.
En términos muy simples, esto implica entrenar a un maestro virtual usando un modelo de computadora en el que se conocen todas las variables (como el ángulo de la escalera y el espaciado de los peldaños), mientras también entrena a un estudiante virtual que imita el comportamiento del maestro usando nada más que caóticos “ruidosos”. “Información sensorial.
Ese estudiante virtual, que sabe qué hacer gracias al profesor y cómo hacerlo mejor gracias a sus datos sensoriales, se incorpora luego al software que el robot físico utiliza para subir escaleras.
Al utilizar este software en pruebas de laboratorio, el ANYmal modificado tuvo una tasa de éxito general del 90% en escaleras ascendentes con ángulos de 70 a 90 grados. Es más, subió esas escaleras 232 veces más rápido que cualquier otro robot trepa-escaleras, bípedo o cuadrúpedo.
Puedes ver el bot en acción en el vídeo a continuación.
Robusta subida de escaleras con un robot cuadrúpedo
Fuente: Laboratorio de sistemas robóticos de ETH Zurich a través de IEEE Spectrum
