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1 de Octubre de 2016
Robótica

Metal bípedo

¿Por qué resulta tan difícil construir un robot que camine?

Running Man subiendo una escalera en el laboratorio de sus creadores, en el Instituto de Cognición Humana y de Máquinas de Florida; esta tarea forma parte del Desafío Robótico de DARPA. [JEFF WILSON]

En síntesis

Lo que en los niños se desarrolla de manera natural sigue siendo inalcanzable para los robots: nadie se ha acercado a construir una máquina que pueda caminar sobre dos o más piernas con la misma eficiencia y estabilidad que los seres humanos u otros animales.

Sin embargo, los ingenieros no desisten. En numerosas aplicaciones futuras (como la respuesta a catástrofes, entre otras), los robots tendrán que salvar escaleras, puertas y otros elementos arquitectónicos diseñados por y para los humanos.

Motivados en parte por competiciones como el Desafío Robótico de DARPA y adoptando diversos enfoques, los investigadores están haciendo progresos hacia el bipedalismo robótico.

Jerry Pratt vio el cielo en el monitor y supo que algo había fallado. El problema no estaba en el cielo de Pomona, unos cincuenta kilómetros al este de Los Ángeles, azul como de costumbre en una tarde de junio en el sur de California. Era que solo había una razón para que esa imagen apareciera en un monitor que exhibía las imágenes tomadas desde la cámara conectada a la cabeza de un robot humanoide, uno muy caro y complejo. En lugar de ascender con agilidad por un pequeño montón de bloques de hormigón, la máquina, apodada Running Man («Hombre que corre»), se había caído de espaldas.

Pratt no presenció la caída, pero sí lo hicieron los numerosos robotistas, periodistas y espectadores que en 2015 se congregaban a lo largo del recorrido del Desafío Robótico de DARPA (la Agencia de Proyectos Avanzados de Investigación para la Defensa de EE.UU.), o DRC. Pratt y sus colaboradores del Instituto de la Cognición Humana y de Máquinas (IHMC) de Florida estaban allí compitiendo contra otros 24 equipos para ganar un premio de dos millones de dólares. Y, de momento, Running Man yacía paralizado, con la pierna derecha estirada y apuntando hacia el cielo como un actor cómico que, tras darse un costalazo, aguarda a que el director grite: «¡Corten!». Al cabo, la fuerza de la gravedad se impuso: las caderas y el torso del robot se inclinaron sobre un costado mientras el peso muerto de las piernas caía despacio hacia el pavimento y los largos brazos permanecían extendidos y abiertos, como si fuera un ángel de nieve.

No era eso lo que Pratt y sus compañeros querían. Tanto ellos como el resto de los equipos, procedentes de destacados laboratorios de robótica, como los de la Universidad Carnegie Mellon y el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), estaban allí para mostrar que sus robots podían efectuar esas tareas que las personas que no padecen una discapacidad consideran tan corrientes: abrir puertas, conducir coches, utilizar herramientas de mano y caminar sobre dos piernas. En 60 minutos o menos, los concursantes del DRC tenían que conducir un pequeño vehículo, una especie de todoterreno, y salir de él, abrir una puerta y entrar en un edificio, despejar de escombros un pasillo o salvar una pila desordenada de bloques de hormigón, agarrar una herramienta eléctrica y cortar un panel de pladur, girar una válvula metálica grande y subir un tramo corto de escaleras. La mayoría de los robots lograron realizar varias, al menos, de estas tareas, pero también se cayeron. Muchas veces. Un vídeo del certamen en el que se recopilan imágenes de robots perdiendo el equilibrio y desplomándose como universitarios ebrios está destinado a perdurar; en YouTube ya ha sido visto casi 2millones de veces, y la cifra sigue subiendo.

Seis meses después de la competición, Pratt la recordaba en su laboratorio de Pensacola, en Florida, y tranquilizaba a aquellos preocupados por una rebelión de las máquinas humanoides. «Caminar es difícil», asegura.

Pasos de bebé
Sí, caminar es difícil. Para comprobarlo, basta observar a un niño de menos de dos años o hablar con alguien que quiere volver a andar tras sufrir una lesión y se está sometiendo a rehabilitación. Pero ¿por qué resulta difícil? ¿Acaso nuestro género no es bípedo desde hace cientos de miles de años? Y otros bípedos, como el avestruz, llevan caminando millones de años. «Se tiene la percepción de que, si los niños pequeños andan, es que es fácil», dice Andy Ruina, profesor de ingeniería mecánica de Cornell, que estudia la locomoción con patas y diseña robots caminantes desde 1992. «Pero los niños pequeños pueden hacer toda clase de cosas que aún no comprendemos.»

Cuando un niño aprende a andar, lo que más le cuesta dominar puede resumirse en una sola palabra: agilidad. Dar pasos, mantener el equilibrio, conservar el impulso, corregir errores, adaptarse al terreno... Cada uno de estos complejos comportamientos resulta necesario pero insuficiente para la locomoción bípeda. Basta una ligera degradación de cualquiera de ellos para que caminar, una armónica integración de movimientos que los adultos sanos dan por garantizada, se convierta enseguida en una actividad torpe, delicada y exasperante.

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