El robot de 20 patas que piensa en todas direcciones

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Una extraña máquina con veinte patas.
De hecho, podría cambiar las reglas sobre cómo debería verse un robot.

Durante años hemos visto a los robóticos copiar la naturaleza. Vemos humanoides caminando como personas, máquinas corriendo sobre cuatro patas como perros, tal vez algunos rastreadores inspirados en insectos o caballos mecánicos.
Pero una nueva investigación sugiere que la forma corporal ideal no es una copia nuestra en absoluto.

Está más cerca de un erizo de mar 🦔

Investigadores de la Universidad de Duke construyeron un robot llamado Argus, llamado así en honor al gigante mitológico que todo lo ve porque, bueno, ve en todas direcciones. El diseño es radical en su simplicidad y complejidad. No tiene frente. Sin espalda. En realidad, no hay techo, ya que el cuerpo central es solo un centro.

En cambio, veinte patas telescópicas irradian desde el centro.

Cada tramo cuesta $300. Cada punta tiene una cámara de profundidad.
Esto permite a Argus moverse en cualquier dirección. Puede estabilizarse después de ser empujado. Maneja terrenos accidentados, lleva una carga útil de 4,5 kg y sí, trepa paredes.

Persiguiendo la simetría

¿Cómo encuentras este diseño?
No preguntas “¿qué animal es más fuerte?”

El equipo realizó más de 1,50 simulaciones de diferentes formas. Buscaron algo matemático llamado isotropía dinámica. Suena aburrido pero no lo es. La puntuación va de 0 a 1.

1 significa que el robot puede acelerar su masa de manera idéntica en todas las direcciones.

“Cuando un robot puede acelerar igualmente bien… Adelante y atrás se vuelven lo mismo”.
Este es Boyuan Chen del Laboratorio de Robótica General de Duke explicando el cambio de perspectiva. Cuando la dirección no importa para el control, el problema de la navegación cambia por completo.

La mayoría de los robots obtienen una puntuación inferior a 0,6.
Incluso los elegantes perros de cuatro patas o los robots humanoides son direccionales. Son mejores para avanzar que para los lados o hacia atrás.

Argus obtuvo una puntuación de 0,91.
Casi el máximo teórico.

Lo lograron disponiendo el cuerpo alrededor de un dodecaedro regular. Esa es la forma geométrica de 12 caras hecha de pentágonos. Crea un campo de visión casi uniforme. El robot no necesita orientarse. Simplemente funciona.

“Todo el problema del control de robots cambia de carácter”.

Caos del mundo real

¿Las matemáticas funcionan fuera de la computadora?

Para demostrarlo, el equipo arrastró a Argus por el campus de Duke.
Concreto. Césped. Arbustos densos. Arena. Manchas húmedas. Corteza de árbol.

El robot trepó obstáculos de hasta 13 cm (5 pulgadas). Rodó mientras empujaba un cubo del tamaño de una nevera pequeña.

Y aquí está el truco.

Alguien le rompió tres patas.
Siguió moviéndose.

¿Es Argus el futuro de la robótica de consumo?
Probablemente todavía no. Es una prueba de concepto. El valor real aquí no es la máquina en sí sino el método utilizado para construirla. Demuestra que no necesitamos imitar la biología para conseguir agilidad.

En su lugar, podemos construir a partir de la geometría.

Así que tal vez dejes de buscar inspiración en los caballos.
Mira al pilluelo. 🦔
Mira la esfera.
Mire lo que sucede cuando elimina la idea de “adelante”.