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Pierna robótica aprende a caminar por sí misma sin programación

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Cuando un niño hace algo por primera vez sin que se lo pidan, sus padres suelen celebrarlo. Investigadores de la Universidad de Carolina del Sur (USC) están experimentando algo similar. El equipo afirma haber creado la primera extremidad robótica controlada por IA que puede aprender a caminar sin estar programada explícitamente para hacerlo.

El algoritmo que utilizaron está inspirado en la biología de la vida real. Al igual que los animales que pueden caminar poco después del nacimiento, este robot puede descubrir cómo usar sus tendones similares a los animales después de solo cinco minutos de juego no estructurado. «La capacidad de una especie para aprender y adaptar sus movimientos a medida que cambian sus cuerpos y entornos ha sido un poderoso impulsor de la evolución desde el principio», explica el coautor Brian Cohn, científico informático de la USC.

«Nuestro trabajo constituye un paso hacia la capacitación de los robots para aprender y adaptarse de cada experiencia, tal como lo hacen los animales». Hoy en día, la mayoría de los robots tardan meses o años en estar listos para interactuar con el resto del mundo. Pero con este nuevo algoritmo, el equipo ha descubierto cómo hacer robots que puedan aprender simplemente haciendo.

Esto se conoce en robótica como «motor que balbucea» porque imita de cerca cómo los bebés aprenden a hablar a través de prueba y error. «Durante la fase de balbuceo, el sistema enviará comandos aleatorios a los motores y detectará los ángulos comunes», dijo a Mar Mag coautor Ali Marjaninejad, un ingeniero de la USC. «Luego, entrenará a la red neuronal de tres capas para adivinar qué comandos producirán un movimiento dado. Luego comenzamos a realizar la tarea y reforzamos el buen comportamiento».

No sólo caminar

Todo esto significa que cuando los robotistas escriben código, ya no necesitan ecuaciones exactas, sofisticadas simulaciones por computadora o miles de repeticiones para refinar una tarea. En cambio, con esta nueva tecnología, un robot puede construir su propio mapa mental interno de sus extremidades y sus entornos, perfeccionando el movimiento con sus tres tendones, extremidades de dos articulaciones e interacciones con su entorno a medida que crece y aprende.

Dependiendo de sus primeros momentos de la vida, los investigadores notaron que algunos robots incluso desarrollaron el caminar personalizado. «Puedes reconocer a alguien que viene por el pasillo porque tiene un paso en particular, ¿verdad?» explica el coautor Francisco Valero-Cuevas, un ingeniero biomédico de la USC. «Nuestro robot utiliza su experiencia limitada para encontrar una solución a un problema que luego se convierte en su hábito personalizado, o» personalidad «.

Un gran logro

Es una hazaña que los biólogos y los robotistas han soñado durante mucho tiempo, y los autores afirman que podría darles a los futuros robots la «envidiable versatilidad, adaptabilidad, resistencia y velocidad de los vertebrados durante las tareas diarias». Las posibilidades de la tecnología sólo están limitadas por nuestra imaginación.

Con este nuevo algoritmo poderoso, podríamos proporcionar prótesis más sensibles para personas con discapacidades, o podríamos enviar robots para explorar el espacio de forma segura o realizar intentos de búsqueda y rescate en terrenos peligrosos o desconocidos. «Imagino que los robots impulsados ​​por los músculos, capaces de dominar lo que un animal tarda meses en aprender, en solo unos minutos», dice Dario Urbina-Meléndez, otro miembro del equipo e ingeniero biomédico de la USC.

«Nuestro trabajo que combina ingeniería, inteligencia artificial, anatomía y neurociencia es una clara indicación de que esto es posible».

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