Brazo robot atrapa objetos

Un brazo robot que atrapa objetos al vuelo

Atrapa objetos al vuelo. Primero, observa cómo lo hace un humano y tras varias repeticiones, aprende cómo hacerlo. Se trata de un brazo biónico de un metro y medio de longitud dotado de tres articulaciones y una sofisticada mano con cuatro dedos. Ha sido desarrollado en Suiza, en un laboratorio de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL por sus siglas en francés), con el objetivo de capturar objetos en movimiento de diferentes tamaños y formas.

Los detalles de este plataforma robótica se describen esta semana en la revista IEEE transactions on robotics.

Brazo robot atrapa objetosEl brazo biónico, capaz de capturar proyectiles de distintos tamaños en una fracción de segundo, ha sido desarrollado conjuntamente con el Centro Espacial Suizo de la Escuela Politécnica Federal de Lausana. Y es que una de sus aplicaciones potenciales, dicen sus creadores, es la de atrapar fragmentos de basura en el espacio. Se trata de restos de satélites, naves espaciales o misiles que han quedado vagando por el cosmos tras dejar de estar operativos.

La acumulación de chatarra espacial está convirtiéndose en un problema cada vez más serio para las agencias espaciales y operadores de satélites, pues supone una amenaza tanto para la Estación Espacial Internacional (ISS) como para los satélites que actualmente están operativos y que cada cierto tiempo tienen que modificar su órbita para evitar impactar contra estos fragmentos.

Sin embargo, todavía no existe ningún sistema que sea eficaz y que tenga un coste asumible que permita atrapar los fragmentos más peligrosos y reconducirlos a una órbita más baja para que puedan destruirse. El desarrollo de brazos robóticos como el que se presenta esta semana es una de las soluciones que están proponiendo los investigadores de varios laboratorios. El plan sería instalar este brazo robótico en un satélite con la misión de atrapar los fragmentos de basura espacial, que viajan a gran velocidad.

Uno de los aspectos más novedosos de esta plataforma, según sus diseñadores, es su versatilidad y su capacidad para adaptarse a diferentes situaciones. Normalmente los brazos biónicos que atrapan objetos están programados previamente y no pueden asimilar de forma inmediata cambios. Para llevar a cabo modificaciones tienen que recalcular las trayectorias, para lo que es necesario un cierto tiempo. Esto supone un obstáculo importante cuando se trata de situaciones en los que una fracción de segundo es decisiva.

Según explican los autores de este trabajo, para conseguir la deseada velocidad y adaptabilidad, se han inspirado en la manera en la que los seres humanos aprendemos: imitando una acción, ensayándola y equivocándonos. Denominan esta técnica programación por demostración (programming by demonstration, en inglés). En lugar de ofrecer instrucciones específicas al robot, se le muestran ejemplos de posibles trayectorias. De forma manual se va guiando el brazo y se repite el ejercicio varias veces.

Brazo robot atrapa objetosDurante la primera fase de aprendizaje, los objetos eran lanzados varias veces en dirección al robot. A través de una serie de cámaras colocadas alrededor de él, el robot elabora un modelo basado en las trayectorias de los objetos, en su velocidad y en sus movimientos de rotación. Posteriormente, los científicos traducen toda esta información en una ecuación que permite a la plataforma colocarse rápidamente en la posición adecuada para calcular cómo se desplazará cada objeto. Una vez que el objeto es lanzado, el robot apenas dispone de unos milisegundos para determinar su trayectoria y poder atraparlo.

Las pruebas se realizaron utilizando cinco objetos distintos: una pelota, una botella vacía, una botella medio llena, un martillo y una raqueta de tenis. Cada uno de ellos suponía un reto distinto para el robot, pues la parte que tenía que agarrar (como el mango de la raqueta) no corresponde con su centro de gravedad. En el caso de la botella medio llena, explican, el centro de gravedad se mueve varias veces durante la trayectoria que recorre, lo que suponía un reto adicional para el robot.

Aude Billard, directora del laboratorio LASA (Learning Algorithms and Systems Laboratory) de la EPFL y autora principal de este trabajo, afirma que los robots están cada vez más presentes en nuestra vida cotidiana y son ya capaces de realizar diversas tareas. Sin embargo, subraya la necesidad de disponer de máquinas que no sólo sean capaces de reaccionar de manera inmediata, sino también de predecir el movimiento de los objetos y generar un movimiento en el sentido contrario.

[Vía elmundo.es]

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