Los robots pueden tener una habilidad especial para la fuerza y la precisión sobrehumanas, pero aún luchan con algunas tareas humanas básicas, como doblar la ropa o hacer una taza de café.
Ingrese a Blue, un nuevo robot de bajo costo y amigable para los humanos concebido y construido por un equipo de investigadores de la Universidad de California, Berkeley. Blue fue diseñado para utilizar los avances recientes en inteligencia artificial IA y el aprendizaje de refuerzo profundo para dominartareas humanas intrincadas, todo sin dejar de ser asequible y lo suficientemente seguro como para que cada investigador de inteligencia artificial, y eventualmente cada hogar, pueda tener uno.
Blue es una creación de Pieter Abbeel, profesor de ingeniería eléctrica y ciencias de la computación en UC Berkeley, el investigador postdoctoral Stephen McKinley y el estudiante graduado David Gealy. El equipo espera que Blue acelere el desarrollo de la robótica para el hogar.
"La IA ha hecho mucho por los robots existentes, pero queríamos diseñar un robot que fuera adecuado para la IA", dijo Abbeel. "Los robots existentes son demasiado caros, no son seguros para los humanos y tampoco seguros para ellos mismos, si es queaprender a través de prueba y error, se romperán fácilmente. Queríamos crear un nuevo robot que fuera adecuado para la era de la IA en lugar de para la era de la automatización de fábricas submilimétricas de alta precisión ".
Durante los últimos 10 años, Abbeel ha sido pionero en algoritmos de aprendizaje por refuerzo profundo que ayudan a los robots a aprender por ensayo y error o guiados por un humano como una marioneta. Desarrolló estos algoritmos utilizando robots construidos por empresas externas, que los comercializan por decenas dede miles de dólares.
Las piezas de plástico duraderas y los motores de alto rendimiento de Blue tienen un total de menos de $ 5,000 para fabricar y ensamblar. Sus brazos, cada uno del tamaño aproximado de los de un culturista promedio, son sensibles a las fuerzas externas, como una mano que lo empuja, y tieneBordes redondeados y puntos mínimos de pellizco para evitar pillarse los dedos sueltos. Los brazos de Blue pueden ser muy rígidos, como los de un humano flexionándose, o muy flexibles, como los de un humano relajándose, o cualquier cosa intermedia.
Actualmente, el equipo está construyendo 10 brazos internamente para distribuirlos a los primeros usuarios seleccionados. Continúan investigando la durabilidad de Blue y para abordar el formidable desafío de fabricar el robot a mayor escala, lo que sucederá a través de la escisión de UC BerkeleyBerkeley Open Arms. Las inscripciones para expresar interés en el acceso prioritario comienzan hoy en ese sitio
"Con un robot de menor costo, cada investigador podría tener su propio robot, y esa visión es una de las principales fuerzas impulsoras de este proyecto: lograr que se realicen más investigaciones al tener más robots en el mundo", dijo McKinley.
De estatua en movimiento a ágil como un gato
La robótica se ha centrado tradicionalmente en aplicaciones industriales, donde los robots necesitan fuerza y precisión para llevar a cabo tareas repetitivas a la perfección en todo momento. Estos robots prosperan en entornos altamente estructurados y predecibles, muy lejos del hogar tradicional estadounidense, donde puede encontrar niños, mascotas y ropa sucia en el piso.
"A menudo hemos descrito estos robots industriales como estatuas en movimiento", dijo Gealy. "Son muy rígidos, destinados a ir del punto A al punto B y volver al punto A perfectamente. Pero si les ordena que vayan un centímetromás allá de una mesa o una pared, van a estrellarse contra la pared y encerrarse, romperse o romper la pared. Nada bueno ".
Si una IA va a cometer errores y aprender haciéndolo en entornos no estructurados, estos robots rígidos simplemente no funcionarán. Para hacer que la experimentación sea más segura, Blue fue diseñado para ser controlado por la fuerza: altamente sensible a las fuerzas externas, siempre modulandola cantidad de fuerza que ejerce en un momento dado.
"Una de las cosas realmente interesantes sobre el diseño de este robot es que podemos hacerlo sensible a la fuerza, agradable y reactivo, o podemos elegir que sea muy fuerte y muy rígido", dijo Gealy.puede ajustar qué tan rígido es el robot y qué tipo de rigidez - ¿quieres que se sienta como melaza? ¿Quieres que se sienta como un resorte? ¿Una combinación de esos? Si queremos que los robots se muevan hacia la casa y funcionenen estos entornos cada vez más desestructurados, van a necesitar esa capacidad ".
Para lograr estas capacidades a bajo costo, el equipo consideró qué características necesitaba Blue para completar tareas centradas en el ser humano, y qué podría prescindir. Por ejemplo, los investigadores le dieron a Blue un amplio rango de movimiento: tiene articulaciones que puedense mueven en las mismas direcciones que un hombro, codo y muñeca humanos, para que los humanos puedan enseñarle más fácilmente cómo completar maniobras complicadas utilizando la realidad virtual. Pero los ágiles brazos del robot carecen de la fuerza y precisión de un robot típico.
"Lo que nos dimos cuenta fue que no necesitas un robot que ejerza una fuerza específica para todo el tiempo, o una precisión específica para todo el tiempo. Con un poco de inteligencia, puedes relajar esos requisitos y permitir que el robot se comporte más comoun ser humano para lograr esas tareas ", dijo McKinley.
Blue es capaz de soportar continuamente 2 kilogramos de peso con los brazos completamente extendidos. Pero a diferencia de los diseños de robots tradicionales que se caracterizan por un "límite de fuerza / corriente" constante, Blue está diseñado para ser "térmicamente limitado", dijo McKinley.Eso significa que, al igual que un ser humano, puede ejercer una fuerza mucho más allá de los 2 kilogramos en una ráfaga rápida, hasta que se alcanzan sus límites térmicos y necesita tiempo para descansar o enfriarse. Así es como un humano puede recogeruna canasta de lavandería y llevarla fácilmente a través de una habitación, pero es posible que no pueda llevar la misma canasta de ropa durante una milla sin descansos frecuentes.
"Básicamente, podemos sacar más provecho de un robot más débil", dijo Gealy. "Y un robot más débil es más seguro. El robot más fuerte es el más peligroso. Queríamos diseñar el robot más débil que aún pudiera hacer cosas realmente útiles."
"Los investigadores habían estado desarrollando IA para hardware existente y, hace unos tres años, comenzamos a pensar: 'Tal vez podríamos hacer algo al revés. Tal vez podríamos pensar en qué hardware podríamos construir para aumentar la IA y trabajar en esosdos caminos juntos, al mismo tiempo '", dijo McKinley." Y creo que ese es un cambio realmente dramático con respecto a la forma en que se han realizado muchas investigaciones ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Berkeley . Original escrito por Kara Manke. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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