La solución para reducir daños por caídas en robots era obvia: ponerles airbags

Los robots humanoides no suelen caerse. No por su agilidad de movimientos -las capacidades perceptivo-motrices de cualquier robot bípedo son inferiores a las de un humano medio-, sino porque sus creadores no suelen ponerlos en situaciones de riesgo que puedan desembocar en una caída.

Es cierto que Atlas, el robot de Boston Dynamics que practica parkour, es una excepción a esa regla, pero la cuestión es que ello ha motivado que, hasta ahora, protegerles ante la eventualidad de una caída no haya sido hasta ahora un factor destacado en su diseño.

Pero, si queremos que esta clase de robots puedan resultar útiles en el futuro, deben evitar sufrir daño protegiéndose del mismo, no evitando sufrirlo. De modo que, ¿qué mecanismo contamos para prolongar en lo posible su durabilidad?

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La(s) Caída(s) de los Robots

Un grupo de investigadores del AIST (Instituto Nacional de Ciencias Industriales Avanzadas y Tecnología) de Tokio se pusieron a investigar el asunto, experimentando con diversas formas de caída.

Así, en unas pruebas los robots interponían sus extremidades para tratar de repartir el impacto entre varios puntos, y en otras trataba de hacerse un ovillo. En todos los casos, se buscaba minimizar la cantidad de fuerza que experimenta un área concreta del robot al chocar.

Descubrieron que los robots con tamaño y peso similares a los humanos (en las pruebas usaron el HRP-2Kai, de 1,71 metros y 65 kg.) sufrían siempre daños catastróficos si confiaban únicamente en reacciones posturales como las expuestas, incluso recurriendo a dotarles de relleno en caderas y articulaciones.

Así que se procedió a definir una serie de características que debería cumplir cualquier sistema extra con el que se dotase a los robots para protegerlos: barato, confiable, liviano, fácil de integrar y capaz de desplegarse rápidamente (concretamente, en el breve intervalo de tiempo entre que el robot detecta que cae y el impacto con el suelo).

Imagen: AIST

La clave era el airbag

Y da la casualidad de que ya contamos con un sistema así: solemos llamarlos 'airbags'. No es novedoso colocar un airbag a un robot, pues en 2017 ya hablamos aquí de ello. Pero entonces el objetivo del airbag no era el de proteger al robot (que era un robot industrial fijo), sino a los humanos que lo rodeaban.

De modo que los investigadores del AIST experimentaron con airbags similares a los que usamos hoy en día en los coches, si bien algo menos 'violentos': al desplazarse durante la caída a una velocidad inferior a la de los coches cuando chocan, el inflado 'explosivo' propio de los airbags de coches puede ser reemplazado por un proceso ligeramente más lento y suave.

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Para abaratar el proceso, decidieron no fabricar airbags específicos para estos robots, sino recurrir a los airbags personales que cualquier motero o jinete puede comprar hoy en día por Amazon, y que serían activados mediante un sencillo acelerómetro. En esta ocasión, si bien el golpe desencadenó que una articulación mecánica se abollase y un conector interno se desconectara, el robot no sufrió daños relevantes.

Así, el robot pasaba de sufrir un doble impacto de 82-113 G (inicial) y de 40 G (en el rebote) a experimentar un impacto de meramente 23 G, que no impidió dar uso, posteriormente, al dispositivo usado en el experimento: durante la jornada de puertas abiertas del AIST, el robot en cuestión pudo realizar con éxito demostraciones de apertura de válvulas y de desplazamiento en terreno irregular.

Teniendo en cuenta que ni el airbag ni el robot se diseñaron para usarse conjuntamente, para los investigadores todo indica que un pequeño proceso de optimización de ambos dispositivos podría solucionar las pocas 'secuelas' sufridas por el robot durante los experimentos (y marcar, así, un pequeño hito en el uso de los robots).

La investigadora principal, Shuuji Kajita, en declaraciones a IEEE Spectrum, explicó que ya están desarrollando un sistema de airbags específico para otro robot humanoide, el HRP-5P, que debería estar listo para su presentación en la ICRA (International Conference on Robotics and Automation) que se celebrará el próximo mes de mayo.

Imagen | Adam (vía Flickr)