Inteligencia Artificial para el Rescate de Víctimas

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Para ayudar a los robots autónomos a superar terrenos irregulares y otros obstáculos, los investigadores han recurrido a castores, termitas y otros animales que construyen estructuras en respuesta a simples señales ambientales, en lugar de seguir planes predeterminados.

“Cuando un castor construye una presa, no sigue un modelo. En cambio, está reaccionando al agua en movimiento. Está tratando de evitar que el agua fluya “, dice Nils Napp, profesor asistente de informática e ingeniería en la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Buffalo. “Estamos desarrollando un sistema para que los robots autónomos se comporten de manera similar. El robot continuamente monitorea y modifica su terreno para hacerlo más móvil “.

El trabajo aparece en un documento que los investigadores presentarán esta semana en la conferencia Robots: Ciencia y Sistemas . El trabajo podría tener implicaciones en las operaciones de búsqueda y rescate, la exploración planetaria de los vehículos estilo Mars rover y otras áreas.

 

Algoritmos para el salvaje

Si bien el proyecto involucra animales y robots, su enfoque principal es la matemática: específicamente, el desarrollo de nuevos algoritmos: los conjuntos de reglas que las máquinas autónomas necesitan para dar sentido a su entorno y resolver problemas.

Crear algoritmos para un robot autónomo en un entorno controlado, como una planta automotriz, es relativamente sencillo. Pero es mucho más difícil de lograr en la naturaleza, donde los espacios son impredecibles y tienen patrones más complejos, dice Napp.

Para abordar el problema, está estudiando la estigmatización, un fenómeno biológico que se ha utilizado para explicar todo, desde el comportamiento de las termitas y los castores hasta la popularidad de Wikipedia.

Según Stigmergy, los nidos complejos que construyen las termitas no son el resultado de planes bien definidos o comunicación profunda. En cambio, es un tipo de coordinación indirecta. Inicialmente, una termita depositará una bola de barro con feromonas en un lugar al azar. Otras termitas, atraídas por las feromonas, son más propensas a arrojar sus bolas de barro en el mismo lugar. El comportamiento finalmente conduce a grandes nidos de termitas.

Los investigadores han comparado este comportamiento con Wikipedia y otros proyectos colectivos en línea. Por ejemplo, un usuario crea una página en la enciclopedia en línea. Otro usuario lo modificará con información adicional. El proceso continúa indefinidamente, con usuarios que crean páginas más complejas.

Zona de desastre

Usando componentes disponibles, Napp y sus estudiantes equiparon un vehículo mini-rover con una cámara, software personalizado y un brazo robótico para levantar y depositar objetos.

Luego crearon un terreno irregular: rocas, ladrillos y pedazos de concreto rotos al azar, para simular un entorno después de un desastre como un tornado o un terremoto. El equipo también colocó bolsas de frijoles del tamaño de una mano de diferentes tamaños alrededor del área simulada del desastre.

Luego, los investigadores activan el robot, que usa los algoritmos desarrollados por Napp para monitorear y escanear continuamente su entorno. Recoge bolsas de frijoles y los deposita en agujeros y espacios entre la roca, el ladrillo y el concreto. Finalmente, las bolsas forman una rampa, que permite al robot superar los obstáculos y alcanzar su ubicación objetivo, una plataforma plana.

“En este caso, es como un castor usando materiales cercanos para construir. El robot toma sus señales de su entorno, y seguirá modificando su entorno hasta que haya creado una rampa “, dice Napp. “Eso significa que puede corregir errores y reaccionar a las perturbaciones; por ejemplo, investigadores molestos desordenan rampas a medio construir, como los castores que arreglan fugas en sus presas “.

En 10 pruebas, el robot se movió de 33 a 170 bolsas, cada vez creando una rampa que le permitió llegar a su ubicación objetivo.

“Al igual que un animal, el robot puede operar completamente por sí mismo, y reaccionar y cambiar su entorno para satisfacer sus necesidades”, dice Napp.

Fuente: Universidad de Buffalo

 

 

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