Introducción
Este estudio trata sobre la plataforma de investigación en robótica humanoide bípeda de tamaño humano, REEM-C. Es un miembro de una familia de robots que se usan para diversas aplicaciones. La gama REEM-C proporciona una base totalmente adaptable para la investigación en áreas tan apasionantes como navegación, visión industrial, interacción humanos-robots, inteligencia artificial, capacidad para sujetar objetos, caminar, y reconocimiento de voz.
Historial
Imagine un mundo en el que los robots de servicio le ayudan a aumentar la productividad en su trabajo, llevar las maletas al aeropuerto o, incluso, como ayuda a la tercera edad. Esta es la realidad que PAL Robotics SL en Barcelona, España, espera conseguir. Situada en el corazón del distrito tecnológico de Barcelona, a corta distancia del conocido paseo de Las Ramblas, esta innovadora compañía es pionera en el desarrollo de estos robots.
El diseño, la programación y el montaje de todos los robots se lleva a cabo en las ajetreadas oficinas de PAL Robotics en Barcelona, donde los ingenieros trabajan sin descanso para mejorar las cualidades de sus robots.
Retos
Luca Marchionni (en la foto a la derecha), Director Tecnológico en PAL Robotics, comenta que uno de los retos más difíciles es conseguir que mantengan el equilibrio al andar, algo que para los humanos es un movimiento normal.
Al caminar se generan y ejecutan simultáneamente trayectorias con muchos grados de libertad, mientras que los pies tienen que adaptarse el entorno. El sistema de control de un robot bípedo tiene que gestionar transiciones entre dos fases: el soporte doble, con los dos pies apoyados en el suelo, y el soporte individual, cuando se apoya un solo pie.
El diseño de las leyes de control para lograrlo es complicado, debido a la irregularidad de la dinámica del robot. A menudo, no se puede realizar mediante análisis, y resulta demasiado complejo tratar de conseguirlo solo con el método de prueba y error. En su lugar, se aplica un enfoque numérico denominado optimización de trayectoria, donde se programa una ‘trayectoria óptima’ del robot y se calcula aritméticamente la mejor aproximación posible a esta; el criterio ‘óptimo’ se determina mediante un cálculo de esfuerzo-función seleccionado expresamente, que tiene en cuenta la trayectoria óptima y las limitaciones físicas del robot.
En el diseño de las articulaciones de los robots humanoides se incluyen restricciones estrictas de espacio y peso para mantener el volumen y las inercias al nivel más bajo posible; muchos de los robots de PAL Robotics tienen tamaño humano y realizan movimientos con hasta 40 grados de libertad.
