Ciencia

LEO, el robot bípedo que puede caminar, andar en patineta y volar

El robot puede saltar y mantenerse en el aire.

LEONARDO de Caltech puede caminar sobre una cuerda floja.

Investigadores del Instituto de Tecnología de California (Caltech) han construido un nuevo robot bípedo, al que llamaron LEONARDO y llaman cariñosamente LEO, que tiene un nuevo tipo de locomoción que le permite tener la agilidad y capacidad para realizar movimientos complejos, como caminar, andar en patineta y hasta volar.

LEONARDO, que significa LEgs ONboARD drOne, puede caminar sobre una cuerda floja, saltar y recorrer grandes espacios con una patineta, movimientos que a muchos humanos se les dificultan.

Según el informe de Caltech, citado en Slash Gear, LEO es el primer robot que utiliza patas con múltiples articulaciones y propulsores con hélices para lograr altos grados de control sobre su equilibrio.

Nos inspiramos en la naturaleza. Piense en la forma en que las aves pueden aletear y saltar para navegar por las líneas telefónicas. Un comportamiento complejo pero intrigante ocurre cuando las aves se mueven entre caminar y volar. Queríamos entender y aprender de eso”, explica Soon-Jo Chung , autor principal del estudio y profesor de Control y Sistemas Dinámicos.

El equipo buscó estudiar la interfaz de caminar y volar desde el punto de vista de la dinámica y el control. Los robots bípedos pueden navegar por terrenos complicados del mundo real utilizando el mismo tipo de movimientos en los que confían los humanos.

Existe una similitud entre cómo un humano que usa un traje de chorro controla sus piernas y pies cuando aterriza o despega y cómo LEO usa el control sincronizado de los propulsores distribuidos basados en hélices y las articulaciones de las piernas”, agrega Chung.

Características de LEO

LEO mide 2.5 pies de alto y está equipado con dos patas que tienen tres articulaciones accionadas, junto con cuatro propulsores de hélice montados en ángulo en los hombros del robot.

Cuando una persona camina, ajusta la posición y orientación de sus piernas para hacer que su centro de masa se mueva hacia adelante mientras se mantiene el equilibrio del cuerpo. LEO, por su parte, también camina de esta manera: las hélices aseguran que el robot esté en posición vertical mientras camina, y los actuadores de las piernas cambian la posición de las piernas para mover el centro de masa del robot hacia adelante mediante el uso de un controlador sincronizado para caminar y volar. En vuelo, el robot usa sus hélices solo y vuela como un dron.

El artículo fue publicado en Science Robotics. En él, Patrick Spieler, coautor principal, quien trabaja en el Jet Propulsion Laboratory y exmiembro del equipo de Chung, resaltó: “Según los tipos de obstáculos que necesita atravesar, LEO puede elegir caminar o volar, o combinar los dos según sea necesario. Además, LEO es capaz de realizar maniobras de locomoción inusuales que incluso en humanos requieren un dominio del equilibrio, como caminar en una cuerda floja y andar en patineta”.

Ahora, el equipo planea mejorar el rendimiento de LEO mediante la creación de un diseño de pata más rígido que sea capaz de soportar una mayor parte del peso del robot y aumentar la fuerza de empuje de las hélices. Además, esperan hacer que el robot sea más autónomo para que pueda comprender cuánto de su peso es soportado por sus piernas y cuánto necesita ser soportado por las hélices al caminar sobre terreno irregular.

Los investigadores también planean equipar a LEO con un algoritmo de control de aterrizaje de drones recientemente desarrollado que utiliza redes neuronales profundas. Con una mejor comprensión del medio ambiente, LEO podría tomar sus propias decisiones sobre la mejor combinación entre caminar, volar o un movimiento híbrido que debería usar para moverse de un lugar a otro basándose en lo que es más seguro y lo que necesita hacer para usar menos energía.

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