martes, 19 de junio de 2012

Sobre robots eficientes y gatos zombies

¿Cuál de los siguientes robots anda de manera más "humana"? ¿El mundialmente conocido robot japonés ASIMO...



... o uno de estos que ha diseñado el grupo de Andy Ruina en la Universidad de Cornell?





Seguramente casi todo el mundo responderá que los últimos, pese a su forma menos humanoide... ¿Qué está ocurriendo?

El primer robot (Honda ASIMO) se mueve por una serie de posiciones de equilibrio estático, y cada una de sus articulaciones está controlada por un actuador. La precisión con la que se tienen que controlar las articulaciones para que ASIMO no se desequilibre tiene que ser mucho mayor que aquella con la que nosotros controlamos nuestras propias articulaciones. Muy complicado, y con un consumo de energía alto.

El segundo robot, sin embargo, no tiene ningún tipo de control electrónico. Un inteligente diseño permite que avance automáticamente bajando una ligera pendiente. En cierto modo, se encuentra siempre en equilibro dinámico, "cayendo" continuamente hacia adelante de una manera controlada. Añadiendo algunos actuadores y un sistema de control electrónico, el tercer robot (Cornell Ranger) es capaz de andar y cambiar de dirección en terreno llano, con un consumo de energía mínimo. Escalando los diseños a un tamaño comparable, mientras que Cornell Ranger consume aproximadamente la misma energía que un humano al caminar, ASIMO consume 10 veces más. 

Esta aproximación al diseño de robots, en la que buena parte del control de movimiento se lleva a cabo de forma implícita en su estructura mecánica, se denomina dinámica pasiva (passive dynamics). El Monstruo Volador de Espagueti en su infinita sabiduría (o la evolución, según algunos radicales) tomo este camino a la hora de "diseñar" el movimiento de los animales. Al parecer, un perturbador experimento (anónimo, expertos del campo desconocen la fuente) muestra esto en un felino. Sin intervención del encéfalo (al haber sido desconectado de la médula), el animal parece reproducir los diferentes patrones de avance (gaits) al ser colocado sobre una cinta que se mueve a diferentes velocidades. Todo esto sólo con la mediación de los reflejos mediados por la médula espinal. El encéfalo serviría para modular y elegir entre estos patrones, nunca para generarlos.





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