El ingenioso robot humanoide que ayudará a los equipos de emergencia: lleva un dron que despega desde su espalda

La tecnología se ha consolidado como una aliada clave en la gestión de emergencias, permitiendo respuestas más rápidas y eficaces. En España destacan los sistemas de alerta temprana y redes de comunicación avanzadas, mientras que en otros países ya se emplean drones que entregan desfibriladores, máquinas que buscan entre los escombros o, incluso, un robot que lleva un dron en su espalda.

Se trata de X1, un nuevo sistema multirrobot que integra un robot humanoide Unitree G1 con un dron transformable M4, que puede volar por el aire y desplazarse sobre ruedas por tierra, y que lleva como si fuera una mochila.

Un sistema que combina inteligencia artificial (IA), robótica y propulsión, está ideado para asistir rápidamente en emergencias y es resultado de una colaboración entre el Centro de Sistemas y Tecnologías Autónomas del Instituto de Tecnología de California (Caltech), en Estados Unidos, y el Instituto de Innovación Tecnológica (TII) de Abu Dabi, Emiratos Árabes Unidos.

Un robot con un dron

El sistema X1 está pensado para que, si ocurre una emergencia en algún punto, como un campus universitario, se pueda enviar agentes autónomos rápidamente al lugar para atender cualquier tipo de emergencia.

Para ello, los investigadores han modificado un robot humanoide comercial, el Unitree G1, de manera que pudiera transportar como si fuera una mochila el dron M4 de Caltech, que se desplaza por tierra y aire.

"Actualmente, los robots pueden volar, conducir y caminar. Todo eso está muy bien en ciertos escenarios. Pero, ¿cómo podemos combinar esos diferentes modos de locomoción en un solo conjunto para aprovechar los beneficios de todos y reducir los inconvenientes que cada uno presenta?", señala en un comunicado Aaron Ames, uno de los investigadores principales y profesor en Caltech.

Para probar la capacidad de este sistema, el equipo de investigadores realizó una demostración en el campus de Caltech, que comenzó con el robot humanoide Unitree G1 en el laboratorio Gates-Thomas de la universidad.

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Tras detectarse una emergencia, la máquina caminó a través de la biblioteca y salió al exterior hasta un punto elevado, donde se inclinó hacia adelante para desplegar el M4 con seguridad. Una vez en el aire, el dron M4 voló hacia el destino, aterrizó y se puso en modo conducción para continuar sobre ruedas hacia su objetivo.

Sin embargo, antes de llegar a él, el M4 se topó en el camino con el estanque del campus, por lo que tuvo que volver al modo vuelo para sobrevolar y esquivar este obstáculo para dirigirse al lugar de la "emergencia", que estaba cerca del edificio Caltech Hall.

El robot humanoide con dos drones en el suelo. Caltech Omicrono

En ese punto se reunió con el robot humanoide y con un segundo dron M4, formando un innovador y rápido equipo de respuesta. "El reto consiste en hacer que distintos robots trabajen juntos hasta convertirse, básicamente, en un solo sistema que proporcione diferentes funcionalidades. Con esta colaboración, hemos encontrado la combinación perfecta para resolver ese problema", explica Mory Gharib, otro de los investigadores.

Los equipos de trabajo están formados de la siguiente manera. Mory Gharib, con su grupo de investigadores que construyeron originalmente el M4, se centran en el desarrollo de drones aéreos y terrestres, además de sistemas avanzados de control.

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Mientras que el equipo de Aaron Ames cuenta con experiencia en locomoción y desarrollo de algoritmos para garantizar el uso seguro de los robots humanoides, como el Unitree G1 empleado en este sistema. Por su parte, los investigadores del TII contribuyen con conocimientos sobre autonomía y percepción en entornos urbanos con sistemas robóticos.

Un equipo de la Universidad del Noreste (Massachusetts, EEUU), dirigido por el ingeniero Alireza Ramezani, brinda apoyo en el diseño de robots con capacidad de transformación. El proyecto, que sigue en desarrollo, pretende ahora dotar a todo el sistema de sensores, algoritmos basados en modelos y autonomía impulsada por aprendizaje automático para que pueda navegar y adaptarse a su entorno en tiempo real.

"Instalamos diferentes tipos de sensores —lidar, cámaras, telémetros— y combinamos todos esos datos para entender dónde está el robot y para que el propio robot sepa su ubicación, permitiéndole desplazarse de un punto a otro. Así aportamos la capacidad de movimiento autónomo a los robots", explica Claudio Tortorici, director del Instituto de Innovación Tecnológica.

Desplegarlos en escenarios reales

Durante la demostración los investigadores mostraron más cosas, como que el robot humanoide no se limitó únicamente a caminar por el campus. Cabe señalar que actualmente la mayoría de estas máquinas usan datos capturados de movimientos humanos para realizar una acción, como andar, para imitarla.

El robot humanoide con el dron a su espalda. Caltech Omicrono

Sin embargo, los investigadores señalan que si realmente se quieren desplegar robots en escenarios complicados en el mundo real, que es uno de los objetivos principales del proyecto, "debemos ser capaces de generar esas acciones sin depender necesariamente de referencias humanas".

Aaron Ames y su equipo están trabajando para ello en modelos matemáticos que describen la física de esas aplicaciones para un robot de forma general. Esto, combinado con técnicas de aprendizaje automático, dotan a estas máquinas de habilidades más amplias para desenvolverse en cualquier situación.

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"El robot aprende a caminar según dictan las leyes físicas. Así, X1 puede caminar; puede hacerlo sobre distintos tipos de terreno, subir y bajar escaleras y, lo que es más importante, puede hacerlo llevando algo como el M4 a la espalda", añade Ames.

Los investigadores resaltan que uno de los objetivos fundamentales de este proyecto es conseguir que estos sistemas sean más seguros y fiables. "Creo que estamos en una etapa en la que la gente empieza a aceptar a estos robots. Para que los robots estén por todas partes, necesitamos que sean fiables", añade Claudio Tortorici.