Conoce Apollo, el «iPhone» para robots humanoides

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Austin, Texas
cnn
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Que los humanos hagan tareas domésticas o construyan hábitats en la Luna puede parecer algo sacado de la ciencia ficción. Pero el equipo de una startup de robótica en Austin aptrónico Imagina un futuro en el que los robots de uso general realizarán trabajos «aburridos, sucios y peligrosos» para que los humanos no tengan que hacerlo.

El diseño del último robot humanoide de Apptronik, llamado Apollo, fue presentado el miércoles.

El robot tiene aproximadamente la misma escala que un humano, mide 1,7 metros (5 pies y 8 pulgadas) de altura y pesa 72,6 kilogramos (160 libras).

Apollo podía levantar 55 libras (25 kilogramos) y fue diseñado para ser producido en masa y trabajar de manera segura junto a los humanos. El robot utiliza electricidad, en lugar de hidráulica, que no se considera segura, y tiene una batería de cuatro horas que puede reemplazarse para que pueda funcionar durante una jornada laboral de 22 horas.

Para evitar el territorio del «valle inquietante», un fenómeno en el que los humanos se sienten incómodos con la apariencia humana de un robot, Argodesign, con sede en Austin, equipó a Apollo con características destinadas a sentirse amigable, incluso amigable.

El robot tiene paneles digitales en su pecho que brindan una comunicación clara sobre la duración restante de la batería, la tarea actual en la que está trabajando, cuándo terminará y qué hará a continuación. Apolo también tiene rostro y movimientos intencionados, como girar la cabeza para indicar hacia dónde se dirige.

El objetivo inicial de Apollo es operar en logística, asumiendo funciones físicamente exigentes dentro de los almacenes para mejorar la cadena de suministro abordando la escasez de mano de obra. Pero el equipo de Aptronic tiene una visión a largo plazo para Apollo que abarca al menos la próxima década.

«Nuestro objetivo es construir robots versátiles para hacer todas las cosas que no queremos hacer para ayudarnos aquí en la Tierra y, eventualmente, explorar la Luna, Marte y más allá algún día», dijo Jeff Cárdenas, cofundador y director ejecutivo. de Apptronik. .

Antes de iniciar Apptronik en 2016, los miembros del equipo trabajaron en el Laboratorio de Robótica Centrada en las Personas de la Universidad de Texas en Austin.

«El laboratorio se centró en cómo interactuarían los humanos y los robots en el futuro», dijo Cárdenas. «Como seres humanos, nuestro recurso más preciado es el tiempo, y nuestro tiempo aquí es limitado. Como fabricantes de herramientas, ahora podemos construir nosotros mismos herramientas que nos den más tiempo».

Mientras estaba en el laboratorio, el equipo fue seleccionado para trabajar en Valkyrie, un robot de la NASA, durante el DARPA Robotics Challenge entre 2012 y 2013.

El robot, que mide 1,9 m (6 pies y 2 pulgadas) de alto y pesa 136 kg (300 libras), es un robot bípedo capaz de manipular con destreza y caminar (incluso sobre obstáculos y alrededor de ellos), transportar objetos y abrir puertas. Según Sean Azimi, líder del equipo de robótica ágil en el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston.

El robot eléctrico ha sido modificado y mejorado desde su debut en 2013, y realmente lo es. Actualmente se está probando Como administrador remoto de instalaciones de energía marinas y no tripuladas en Australia.

Apollo tiene sus raíces en el diseño de Valkyrie, y el equipo de Apptronik ha pasado años construyendo robótica y componentes únicos que culminaron en la creación de un robot que puede operar en entornos diseñados para personas. Cárdenas dijo que los robots de las líneas de ensamblaje a menudo se instalan en el piso o adosados ​​a una pared y solo pueden operar en espacios diseñados para acomodarlos.

En lugar de robots altamente especializados que pueden cumplir un solo propósito, dijo Cárdenas, Aptronic quería que Apollo fuera un «iPhone de robots».

«El objetivo es construir un único robot que pueda hacer miles de cosas diferentes», afirmó. «Es una actualización de software alejada de una nueva tarea o comportamiento».

En última instancia, el precio del Apollo será inferior al del coche medio. Los robots convencionales dependen de piezas de alta precisión. Pero la introducción de cámaras y sistemas de inteligencia artificial ha permitido el desarrollo de robots que dependen menos de la preprogramación y, en cambio, responden mejor a sus entornos, lo que significa que las piezas utilizadas en la producción son más asequibles, dijo Cárdenas.

Este año, Apptronik se centra en conseguir clientes comerciales y fabricantes interesados ​​en cómo Apollo puede mejorar su logística. La empresa pretende alcanzar la producción comercial completa para finales de 2024.

Apollo comenzará en fábricas y almacenes para realizar tareas simples, como mover cajas y empujar carros. Pero con el tiempo, la funcionalidad de Apollo se verá aumentada con nuevos modelos y actualizaciones hasta el punto de que podrá utilizarse en la construcción, la producción de productos electrónicos, espacios comerciales, entrega a domicilio e incluso en el cuidado de personas mayores.

En el corazón del diseño de Apollo se encuentran los actuadores o músculos del robot. El equipo de Apptronik ha trabajado en más de 35 iteraciones de los actuadores básicos que permiten a Apollo caminar, doblar los brazos y agarrar objetos como un humano.

«Los humanos tenemos alrededor de 300 músculos en nuestro cuerpo», dijo el Dr. Nick Payne, cofundador y director de tecnología de Apptronik. «Como ingenieros, nuestro objetivo es simplificar la complejidad, por eso el robot Apollo tiene alrededor de 30 grupos de músculos diferentes dentro de su sistema que necesita para realizar acciones y actividades básicas».

Antes de Apollo, Aptronic se centró en lo que llamó el robot humanoide de rápida evolución. Si bien incluía capacidades de manejo limitadas y brazos simples, el diseño se centró en mejorar la locomoción del robot.

«La forma en que desarrollamos la robótica es que realmente intentamos hacer que el hardware y el software maduren entre sí», dijo Payne.

La cabeza de Apolo contiene una cámara de visualización, mientras que los sensores en su torso ayudan al robot a dibujar un mapa de 360 ​​grados de su entorno y decidir dónde puede moverse. El «cerebro» del robot, o computadora principal, también se encuentra en su pecho.

Los sensores ayudan al robot a mantenerse erguido mientras camina sobre obstáculos o los rodea. Este tipo de movimiento será clave a medida que Apolo se abra camino hacia ambientes más oscuros, como el aire libre, e incluso algún día la superficie de la Luna.

«Los robots deben poder operar en el mismo tipo de caos e incertidumbre con el que los humanos pueden vivir», dijo Payne.

Con el tiempo, Apollo será autónomo, pero el equipo de Aptronic todavía quiere que haya cierto nivel de control sobre lo que hará el robot. Cárdenas dijo que aunque los controles funcionarán primero a través de tabletas o dispositivos inteligentes, en el futuro un humano debería poder ir al Apolo y decirle qué hacer.

A la luna y más allá

Apptronik es uno de los socios de la NASA que trabaja en diseños de robots humanoides. La Tierra es un campo de pruebas para el Apolo, y un día, una versión futurista del robot podría operar en condiciones espaciales peligrosas para que los humanos no tuvieran que hacerlo.

Se necesitarían varios pasos en el desarrollo para preparar robots humanoides para operar en el vacío del espacio, dijo Payne, de modo que Apolo pueda ir primero a la Estación Espacial Internacional.

«Para explorar el espacio, realmente necesitamos sistemas con más de una habilidad que sean flexibles y adaptables, ya sea a una variedad de tareas que conocemos o quizás a algunas tareas que no esperaríamos hasta que realmente aparezcan en el curso de nuestra vida». exploración”, dijo Azimi.

Azimi dijo que la arquitectura actual del programa Artemis de la NASA, que tiene como objetivo devolver a los humanos a la Luna y, eventualmente, realizar misiones tripuladas a Marte, prevé un vehículo lunar presurizado una vez que la misión Artemis VI esté programada para 2030. Este período de exploración lunar se prolongará a principios de la década de 2030. Es entonces cuando Azimi piensa que robots como Apollo también podrían ser útiles.

El beneficio de utilizar robots humanoides como el Apolo en el espacio es que pueden utilizarse para construir y probar entornos diseñados pensando en los humanos (como los hábitats lunares y marcianos) antes de que lleguen los astronautas. Pero los robots enfrentarán desafíos y necesitarán diseñar con menos restricciones que sus contrapartes en la Tierra. Por ejemplo, un robot automatizado podría necesitar arrastrarse dentro de un entorno móvil de tamaño similar al de un vehículo recreativo, y aún así tener la fuerza y ​​flexibilidad para abrir puertas presurizadas, dijo Azimi.

“Mi esperanza y mi sueño es que en los próximos 10 años tengamos robots de uso general enviados al espacio y seamos capaces de obtener algunos de los beneficios de tener sistemas robóticos que permitan a la tripulación centrarse más en las cosas que los humanos hacen mejor. «Estamos explorando y haciendo descubrimientos científicos», dijo Azimi.