Robots trabajando en equipo en situaciones impredecibles

En experimentos con robots muy parecidos a los populares Roomba, se ha conseguido, mediante un software especial, capacitarlos para trabajar en equipo sin un control centralizado y coordinándose entre ellos según las necesidades del momento, sin contar con una planificación previa de la secuencia de acciones a realizar ni conocer de antemano qué situaciones exactas deberán afrontar.

El nuevo sistema hace posible que flotas de robots, y otros sistemas multiagente, colaboren de maneras que hasta ahora eran muy difíciles de lograr o incluso inviables a escala práctica.

Escribir un programa informático capaz de controlar a un único robot autónomo que circula por un ambiente imprevisible y que solo cuenta con un enlace de comunicaciones irregular, ya es un reto difícil; escribir un programa para múltiples robots que pueden o no trabajar en equipo dependiendo de cada tarea a realizar, es aún más difícil.

Debido a esto, los ingenieros que diseñan programas de control para sistemas multiagente, como por ejemplo equipos de robots o redes de dispositivos con diferentes funciones, por regla general los limitan a casos especiales, cuando se puede confiar en que la información sobre el entorno es fiable, o cuando la tarea a realizar en equipo es simple y se puede especificar de antemano y claramente.

Momento de uno de los experimentos, con dos robots blancos y uno verde buscando paquetes. (Foto: Cortesía del equipo de investigación)

Unos investigadores del Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial (CSAIL, por sus siglas en inglés) del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Cambridge, Estados Unidos, han desarrollado un nuevo sistema que interconecta programas de control ya existentes y que permite gestionar sistemas multiagente a fin de que los agentes colaboren entre sí de maneras mucho más complejas que lo conseguido hasta ahora en este ámbito. El sistema presta especial atención a la incertidumbre, o sea a una situación en la que es posible que el enlace de comunicaciones falle o que un agente o robot se tope con otras dificultades. En tales casos, el sistema automáticamente promueve acciones alternativas para seguir trabajando o llevando adelante la misión general.

El equipo de Jon How, Chris Maynor, Christopher Amato, Leslie Kaelbling y George Konidaris está ahora poniendo a prueba su sistema en una simulación de trabajo de almacenamiento, donde los equipos de robots tienen por misión recoger objetos arbitrarios en lugares indeterminados, colaborando entre ellos si es necesario para transportar cargas pesadas que un solo robot no puede empujar. Los experimentos se hacen con pequeños grupos de robots del modelo Creates de la empresa iRobot. Se trata de robots programables que tienen el mismo chasis que los robots aspiradora Roomba, de la misma compañía, y que comparten parte de su hardware.

En experimentos realizados, algunos de los cuales pueden verse claramente en un video, los robots tienen por misión general buscar y recoger paquetes desperdigados por cualquier sitio de un recinto y empujarlos hasta el sitio donde se les ha encargado que agrupen todos los paquetes. Cada robot explora el recinto por su cuenta, afrontando diversas vicisitudes. En algunos casos, los paquetes son lo bastante pequeños y ligeros para que un solo robot pueda empujarlos hasta la zona de almacenamiento. En otros casos, el paquete es tan grande y pesado, que un solo robot no puede empujarlo. En este último caso, el robot que encuentra el paquete debe contar con la ayuda de otro. Esto, además, debe coordinarse apropiadamente con el trabajo de robots que ya hayan encontrado un paquete liviano y lo estén trasladando a la zona de almacenaje. Gracias al nuevo software, los robots se coordinan muy bien entre ellos y todo el trabajo pendiente se realiza con bastante eficiencia.
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