Investigadores del MIT desarrollan un robot que puede aprender los reflejos humanos

La animación de personajes es difícil en el mejor de los casos. Hace mucho tiempo que los animadores de Hollywood y de la industria de los juegos se alejaron de la animación tradicional de 'fotogramas clave' para crear grandes cantidades de movimiento de personajes realistas, optando en su lugar por capturar ese movimiento directamente de los actores humanos. El desafío es aún mayor para los especialistas en robótica, cuya salida no solo debe parecer natural, sino que debe permanecer de pie mientras lo hace. El movimiento del robot es una lucha constante entre la estética y la practicidad, la velocidad y el equilibrio, y codificar específica e intencionalmente cada pequeño aspecto de la locomoción robótica está tomando una decisión. realmente mucho tiempo para darnos un robot bípedo para todo uso. Entonces, ¿por qué no recurrir a la captura de movimiento una vez más?



Ahora, los investigadores del MIT tienen una apuesta por haz solo eso , con un robot llamado HERMES. Lo que distingue a HERMES de otros robots bípedos es que su movimiento no está controlado por un programa de inteligencia artificial, sino directamente por un piloto humano. Llama a películas recientes como la costa del Pacífico , así como casi todos los manga de la historia: en el MIT, los seres humanos están 'conduciendo' robots con sus brazos y piernas físicos. Lo que distingue esta idea de un esquema de pilotaje simple es que el robot no solo traduce la entrada de control del piloto en movimiento, sino que los movimientos del robot y las fuerzas internas se retroalimentan al piloto a través de un juego de pequeños actuadores.



El mecanismo de retroalimentación permite al piloto sentir fuerzas a gran escala que actúan sobre el robot, de modo que pueda utilizar sus reflejos humanos naturales para compensar estas fuerzas y mantener el equilibrio. La demostración principal consiste en atravesar una pared; sin el control de retroalimentación humana, el robot puede atravesar la pared, pero luego cae hacia adelante debido al violento cambio en su peso, mientras que el piloto humano puede empujar contra este impulso con los músculos de las piernas y la espalda, manteniéndose a sí mismos y al robot en posición vertical. Un par de gafas de realidad virtual y una cámara montada en la cabeza del robot permiten a los pilotos ver sus movimientos desde la perspectiva de HERMES y mantenerlos orientados correctamente. El robot siempre tuvo la capacidad física para mantenerse equilibrado, pero un conjunto inadecuado de instrucciones sobre cómo usar esas habilidades para hacerlo realmente en el mundo real.

El estudiante de doctorado Joao Ramos demuestra Balance Feedback Interface, un sistema que permite a un operador controlar el equilibrio y los movimientos de un robot, a través de un exoesqueleto y una plataforma motorizada. Foto: Melanie Gonick / MIT

El estudiante de doctorado Joao Ramos demuestra Balance Feedback Interface, un sistema que permite a un operador controlar el equilibrio y los movimientos de un robot, a través de un exoesqueleto y una plataforma motorizada. Foto: Melanie Gonick / MIT



Sin embargo, a diferencia de los personajes animados, los robots deben poder aprender reglas para el movimiento, en lugar de los propios movimientos específicos. HERMES no se limita a imitar los movimientos o grabarlos para reproducirlos más tarde, sino que toma nota de qué movimientos 'musculares' compensatorios fueron necesarios para compensar qué situaciones. Es el tipo de conjunto de datos que se necesitará para construir conjuntos de movimientos robóticos mucho más robustos, permitiendo que la información capturada informe y ajuste los algoritmos de movimiento. para saber cuánta presión de agarre se debe aplicar, qué enfrentamiento, qué resistencia a la presión de agarre. Una vez que hayan recopilado suficiente información, los investigadores dicen que quieren comenzar a integrar el control humano con verdadera autonomía, presumiblemente con el objetivo de eliminar algún día al ser humano por completo.

Este es un enfoque innovador para el movimiento del robot. Es algo que no ha sido probado por Honda, con su famoso robot Asimo, ni por Boston Dynamics con ATLAS. El robot puede tomar los elementos más útiles del instinto humano, mientras aplica esos conocimientos con una fuerza y ​​destreza inhumanas; es posible que el robot solo pueda atravesar una pared de manera segura gracias al piloto humano, pero ese piloto probablemente no podría atravesar la pared con solo su propia fuerza física.

Lo que esto permite esencialmente es que un ser humano haga en tiempo real, con instintos físicos naturales, lo que un programador tendría que hacer de otra manera artificialmente, durante muchas iteraciones de un experimento. Un ser humano puede ajustar dinámicamente la fuerza de agarre en respuesta a la retroalimentación, aplicando el nivel perfecto de tensión sin tener que haber levantado ese objeto nunca antes. Con una contabilidad lo suficientemente precisa del movimiento humano en respuesta a la sensación del robot, los robots también podrían adquirir ese tipo de versatilidad.



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