Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han desarrollado una plataforma de codiseño de robots blandos para probar formas óptimas para el rendimiento robótico en diferentes entornos.
Desde que se acuñó el término «robótica blanda», los ingenieros en este campo han desarrollado varios tipos de máquinas flexibles que pueden usarse en exploración, locomoción, rehabilitación e incluso aplicaciones espaciales. Estos coches se inspiraron en el movimiento de los animales en estado salvaje.
Los investigadores del MIT han desarrollado una plataforma de codiseño de robots blandos que puede probar formas y tamaños óptimos para el rendimiento robótico en diferentes entornos. SoftZoo es una plataforma de inspiración biológica que permite a los ingenieros codiseñar robots blandos. El marco agiliza los algoritmos para el diseño y el control, mejorando la forma en que los usuarios generan perfiles para máquinas potenciales. La plataforma muestra modelos de animales en 3D, como pandas, peces, tiburones y orugas, que simulan tareas de robótica suave, como locomoción, giros ágiles y seguimiento de caminos en terrenos variados, lo que destaca las compensaciones de rendimiento. Los investigadores dicen que su marco ayuda a los usuarios a diseñar algoritmos de robótica blanda al encontrar la mejor configuración de forma para el robot, lo que permite una interacción eficiente con el entorno.
SoftZoo supera plataformas similares al modelar el movimiento específico del bioma que responde a las características físicas. Su versatilidad proviene de un motor multifísico diferenciable que simula simultáneamente múltiples aspectos de un sistema físico, como una cría de foca navegando sobre el hielo o una oruga en un humedal. La diferenciabilidad del motor reduce los costos al reducir la cantidad de simulaciones necesarias para el control computacional y los problemas de diseño, optimizando el codiseño. Esto conduce a algoritmos más sofisticados para diseñar y mover robots blandos. La simulación de la interacción del sistema con el terreno destaca la importancia de la morfología, la rama de la biología que estudia las formas, tamaños y formas de los organismos. Las estructuras biológicas óptimas varían según el entorno, de forma similar a la comparación de diseños para máquinas con funciones similares.
SoftZoo permite la cooptimización de máquinas terrestres y acuáticas, mejorando la conciencia y la especialización al desarrollar simultáneamente el cerebro y el cuerpo del robot. Una mayor inteligencia morfológica y de comportamiento haría que los robots fueran más valiosos en misiones de rescate y exploración. Los métodos de optimización de SoftZoo podrían permitir que un robot atraviese las aguas de manera más eficiente durante la búsqueda de inundaciones. La simulación de código abierto de SoftZoo ayuda a los diseñadores de robots blandos a construir robots flexibles del mundo real mientras aceleran su movimiento en diversos entornos. El codiseño computacional de cuerpos de robots blandos y sus controladores permite la creación rápida de máquinas personalizadas para tareas específicas.
Los investigadores creen que SoftZoo podría usarse para aplicaciones de mecánica humana, como el manejo, debido a sus capacidades de prueba de control. El equipo lo demostró diseñando un brazo 3D que lanza una bola de nieve. Al simular actividades más parecidas a las humanas, los diseñadores de robótica blanda podrían evaluar brazos que agarran, mueven y apilan objetos.
Referencia: SoftZoo: un punto de referencia de codiseño de robots suaves para la locomoción en diferentes entornos: openreview.net/forum?id=Xyme9p1rpZw