Caltech abre un laboratorio de drones, con grandes ideas para mejorar cómo los robots trabajan con los humanos
El “clack, clack, clack” mecánico de un robot naranja en marcha le dio vida a la nueva arena interior para drones de Caltech. A medida que avanzaba por el piso sobre patas de avestruz, seis drones automatizados se elevaron y planearon en el aire, moviéndose con él.
Estudiantes e investigadores esperan que, algún día, un robot muy parecido a éste pueda caminar por el sendero Pacific Crest Trail, guiado y protegido por un enjambre similar de drones. Allí explorarán el territorio y le darán información al robot sobre dónde ir y cómo adaptarse al hielo, la arena, el barro y otros desafíos a lo largo del camino, que se extiende 2,600 millas desde México hasta Canadá.
Tal robot debería “caminar por lugares en donde nunca antes ha estado”, aprendiendo sobre la marcha, destacó Aaron Ames, profesor de ingeniería mecánica y control y sistemas dinámicos. Primero sería el Pacific Crest Trail, luego quizás Marte.
Caltech inauguró este martes su nuevo Centro de Sistemas y Tecnologías Autónomas (CAST, por sus siglas en inglés), donde los científicos esperan hacer este tipo de avances tecnológicos.
El objetivo es mejorar la capacidad de los drones y robots para pensar y reaccionar de forma independiente. Mientras más ocurra eso, más podrán ayudar a los seres humanos a recopilar grandes datos, responder a los desastres y explorar el espacio, las partes más profundas del océano y otros rincones inalcanzables del mundo.
La inteligencia artificial ya está descifrando los hábitos de compra en línea. Los robots pueden limpiar pisos automáticamente. Las calles llenas de autos sin conductor no están muy lejos en el futuro.
“La mayoría de los sistemas actuales son muy buenos para resolver, muy rápidamente, los problemas que han sido entrenados para solucionar. Pero si pones algo desconocido delante de ellos, se confunden... Los sistemas están básicamente tan entrenados que no pueden pensar con originalidad”, afirmó Morteza “Mory” Gharib, director del nuevo centro y profesor de aeronáutica e ingeniería bioinspirada.
En el centro, explicó, “no se trata sólo de ‘pensar con originalidad’”.
Cada vez más estudiantes están interesados en aprender sobre la automatización y sus innumerables aplicaciones, y las instituciones están tomando nota de ello.
La USC ha renovado su antiguo laboratorio de robótica, convirtiéndolo en un centro dedicado a la investigación de sistemas autónomos, y MIT anunció recientemente una renovación de edificios valuada en $52 millones, con un objetivo similar.
El centro de Caltech reúne a expertos del Laboratorio de Propulsión a Reacción (JLP, por sus siglas en inglés) de la NASA y de múltiples campos, como la aeronáutica, el aprendizaje automático, la geología, la ciencia planetaria y la informática. Sus investigadores ya están abordando lo que Gharib llamó “moonshots”: desafíos de gran envergadura que amplían incluso la imaginación de ciencia ficción de un investigador: el proyecto Pacific Crest Trail, una ambulancia autopilotable que podría alcanzar 150 mph, un enjambre de drones equipados con cámaras y capaces de volar juntos o separados con el fin de crear mapas o imágenes a gran escala.
La idea del centro tomó forma por primera vez hace aproximadamente dos años y medio. A los estudiantes, investigadores postdoctorales y al profesorado se les pidió que conceptualizaran cómo éste podría ser.
Una de sus ideas que ahora es realidad es lo que Caltech llama la arena interior de drones más alta en su tipo. Cuenta con tres pisos y fue creada al cerrar un antiguo patio escondido entre dos edificios aeroespaciales. Dentro del espacio, una pared de 1,296 ventiladores puede generar vientos de hasta 44 mph. Una pared lateral con 324 ventiladores crea un viento cruzado. La arena puede imitar cualquier condición de vientos, incluso un vórtice de huracán, y reproducir niebla y lluvia para entrenar a los drones a adaptarse a los entornos cambiantes.
En la sala de reuniones del centro, los investigadores pueden entrenar robots para caminar sobre una pista ovalada de 85 pies de largo. En el laboratorio de robótica espacial, los estudiantes prueban sus diseños en un área cerrada que simula el movimiento sin fricción de volar en el espacio.
“Tener un sitio así de avanzado en la academia es muy inusual”, aseguró Lorraine Fesq, directora tecnológica de la división de ingeniería y formulación de sistemas del JPL. En el centro, explicó, los estudiantes deberán estar capacitados para comprender todo el proceso de creación de un sistema de robótica, desde las pruebas matemáticas y algoritmos hasta el diseño mecánico real y la construcción. “Los contratamos y los ponemos a trabajar durante el verano y el año escolar para que nos ayuden con estos proyectos”.
El lunes por la tarde, en el laboratorio de movilidad avanzada, algunos estudiantes trabajaban en las extremidades de un robot saltador. Una alumna cruzó la habitación con una prótesis de pierna atada a su rodilla derecha, probando cómo la maquinaria receptiva anticipaba su marcha.
En el exterior del laboratorio, los estudiantes de doctorado Jacob Reher y Xiaobin Xiong llevaron al robot naranja, llamado Cassie, a dar un paseo por el campus. Evitaron el pasto y la tierra, terreno que Cassie aún no es lo suficientemente sofisticado como para manejar.
En el mundo exterior, explicó Reher, hay “todo tipo de disturbios que no se pueden explicar, con los que generalmente no sueles interactuar en los laboratorios”. Antes de que se abriera el centro, la mayoría de las pruebas robóticas se realizaban simplemente sobre una cinta de correr en un laboratorio común, afirmó.
“Ahora realmente podemos probar algunas cosas nuevas”, dijo. “Cuando existe un centro dedicado a la robótica, donde se da una colaboración entre personas que normalmente no trabajarían juntas, ello genera ideas realmente geniales”.
Traducción: Diana Cervantes
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