CDT Un grupo de investigación del Instituto de Robótica de la Universidad Carnegie Mellon está creando la próxima generación de robots exploradores.
Fuente: Techxplore
El Equipo de Investigación en Exploración Autónoma ha desarrollado un conjunto de sistemas robóticos y planificadores que permiten a los robots explorar con mayor rapidez, sondear los rincones más oscuros de entornos desconocidos y crear mapas más precisos y detallados. Los sistemas permiten a los robots hacer todo esto de forma autónoma, encontrando su camino y creando un mapa sin intervención humana.
“Puedes colocarlo en cualquier entorno, como unos grandes almacenes o un edificio residencial tras una catástrofe, y ya está”, explica Ji Zhang, científico de sistemas del Instituto de Robótica. “Construye el mapa en tiempo real y, mientras explora, averigua adónde quiere ir a continuación. Puedes verlo todo en el mapa. Ni siquiera hay que pisar el espacio. Sólo hay que dejar que los robots exploren y cartografíen el entorno”.
El equipo lleva más de tres años trabajando en sistemas de exploración. Han explorado y cartografiado varias minas subterráneas, un aparcamiento, el Centro Universitario Cohon y otros lugares interiores y exteriores del campus de la CMU. Los ordenadores y sensores del sistema pueden acoplarse a casi cualquier plataforma robótica, transformándola en un explorador moderno. El grupo utiliza una silla de ruedas motorizada modificada y drones para gran parte de sus pruebas.
Los robots pueden explorar en tres modos utilizando los sistemas del grupo. En un modo, una persona puede controlar los movimientos y la dirección del robot mientras los sistemas autónomos evitan que choque contra paredes, techos u otros objetos. En otro modo, una persona puede seleccionar un punto en un mapa y el robot navegará hasta ese punto. El tercer modo es pura exploración. El robot sale solo, investiga todo el espacio y crea un mapa.
“Se trata de un sistema muy flexible para muchas aplicaciones, desde el reparto hasta la búsqueda y rescate”, explica Howie Choset, profesor del Instituto de Robótica.
El grupo combinó un sensor lidar de escaneado 3D, una cámara orientada hacia delante y sensores de unidad de medición inercial con un algoritmo de exploración que permite al robot saber dónde está, dónde ha estado y adónde debe ir a continuación. Los sistemas resultantes son sustancialmente más eficaces que los anteriores, ya que crean mapas más completos y reducen a la mitad el tiempo de ejecución del algoritmo.
Los nuevos sistemas funcionan en condiciones de poca luz y peligrosas, como cuevas, túneles y estructuras abandonadas. Una versión del sistema de exploración del grupo impulsó al Team Explorer, un equipo de la CMU y la Universidad Estatal de Oregón que participó en el Desafío Subterráneo de DARPA. El Equipo Explorador quedó cuarto en la competición final, pero ganó el Premio a la Mayor Cantidad de Sectores Explorados por cartografiar más de la ruta que cualquier otro equipo.
“Todo nuestro trabajo es de código abierto. No nos guardamos nada. Queremos fortalecer la sociedad con la capacidad de construir robots de exploración autónomos”, afirma Chao Cao, estudiante de doctorado en robótica y operador principal del Team Explorer. “Es una capacidad fundamental. Una vez que la tienes, puedes hacer muchas más cosas”.
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