Robots cuadrúpedos más estables
Un nuevo modelo de controladores diseñado por investigadores españoles rectifica trayectorias y reconduce el movimiento ante imprevistos
R. D.
Investigadores de la Universidad de Jaén han desarrollado un controlador para un nuevo prototipo de patas de animales aplicadas a robots que ofrece mayor estabilidad ante situaciones inesperadas. El autómata consigue no caer ante una perturbación y cambiar de trayectoria ante modificaciones en el terreno. La simulación de las respuestas que tendría el robot con este nuevo sistema ha demostrado un dominio más eficaz de los movimientos y mejora los conocidos hasta ahora, que no conseguían mantener la estructura en pie al ejercer una fuerza lateral sobre él.
El controlador facilita que el animal robótico analice las posibilidades de movimiento, con capacidad de cálculo y predicción de los riesgos de cada acción ante cualquier imprevisto. Ante la aparición de una fuerza lateral o irregularidad en el terreno, la estructura recalcula la siguiente posición de apoyo de cada pata a la vez que da unos pequeños pasos laterales para compensar el desequilibrio.
El estudio desarrollado por este grupo de ingenieros compuesto por miembros de la Universidad de Jaén y la de Castilla-La Mancha ha sido publicado en la revista Robotics and Autonomous Systems con el título A new algorithm to maintain lateral stabilization during the running gait of a quadruped robot.
“Hemos conseguido que sólo dando unos pasos con las cuatro patas, el animal robótico no caiga y mantenga la estabilidad tras recibir una fuerza lateral. Lo que puede parecer muy simple es fruto de complejas estructuras en los nuevos controladores que hemos diseñado”, indica a la Fundación Descubre uno de los investigadores del estudio, Ángel Gaspar González, de la Universidad de Jaén.
El sistema permite, por tanto, que las patas del robot permanezcan suficientemente alineadas en todo momento y se mantenga el movimiento deseado a pesar de haberse ejercido sobre él una fuerza o haber encontrado cualquier obstáculo en el camino.
La investigación ha necesitado de una etapa inicial en la configuración del hardware y de los sistemas eléctricos que han trasladado a una simulación por ordenador. Primero, la representación se ha hecho en una marcha sin obstáculos en el terreno, sin que existieran variaciones en el paso. Finalmente, se han representado las posibilidades que podrían experimentarse en situaciones reales y han confirmado que el robot modifica su trayectoria, adaptándola a la magnitud y dirección de la fuerza o el desnivel, impidiendo la caída. Ahora los investigadores están centrados en el diseño de un robot con una modificación del controlador, enfocado a movimientos más rápidos, y en el que se aproveche la fuerza centrífuga como acción que restituya el robot a su posición de equilibrio, como en las bicicletas.