Cuando los ingenieros de robótica desarrollan comportamientos para equipos de robots, primero construyen algoritmos que se centran en la tarea prevista. Luego incluyen comportamientos de seguridad en los algoritmos primarios para evitar que las máquinas choquen entre sí.
A cada robot esencialmente se le proporciona una burbuja invisible de la que otros robots deben permanecer apartados. Mientras nada toque la burbuja, los robots se mueven sin problemas. Pero ahí es donde empiezan los problemas.
«Cuando hay demasiados robots juntos, se concentran tanto en no chocar entre sí que tarde o temprano dejan de moverse», dijo Magnus Egerstedt, director del Instituto de Robótica y Máquinas Inteligentes de Georgia Tech, el diseñador de Georgia Tech.
«Su comportamiento de seguridad se apodera de ellos y los robots se paralizan, es imposible que vayan a ninguna parte porque cualquier movimiento podría hacer que sus burbujas exploten».
Egerstedt ha creado una solución. Los nuevos algoritmos de su equipo permiten que cualquier número de robots se muevan a pulgadas unos de otros, sin colisionar, mientras realizan sus tareas en el piso de su laboratorio. Son los primeros investigadores en crear algoritmos de seguridad mínimamente invasivos.
En términos técnicos, los robots están usando un conjunto de estados seguros y barreras certificadas, para asegurarse de que cada uno permanezca en su propio conjunto seguro durante toda la maniobra. «En pocas palabras, hemos reducido el tamaño de la burbuja de cada robot para que sea lo más pequeña posible», dijo Egerstedt. «Nuestro sistema permite que los robots hagan la cantidad mínima de cambios en sus comportamientos originales con el fin de realizar la tarea y no golpearse entre ellos».
En una demo con cuatro robots, estos se acercan desde cuatro puntos diferentes, se encuentran en el centro, giran en sentido contrario a las agujas del reloj a unas pulgadas unos de las otros, y luego se mueven en direcciones opuestas. En otra demostración, ocho robots realizan la misma tarea, esta vez dando vueltas en sentido horario antes de dispersarse. En lugar de mantener su distancia y tomar el camino largo alrededor de sus vecinos, los robots se mueven muy independientemente hacia donde quieren.
Evitar colisiones no es nada nuevo en la robótica. Ya los automóviles autodirigidos de Google están casi libres de accidentes.
«Pero aún no hemos visto miles de automóviles autónomos rodando juntos», dijo Egerstedt. «Los robots son muy conservadores y quieren asegurarse de que están a salvo. No se pueden llenar una autopista interestatal con automóviles autónoma con la tecnología actual».
Egerstedt también dijo que algo similar a estos algoritmos podría usarse para la próxima generación de sistemas de gestión del tráfico aéreo. En lugar de personas que dirijan el movimiento de los aviones, se les dará a estos la autoridad en los espacios aéreos.
«Tendrán que estar más seguros si planeamos ocupar el espacio aéreo más densamente».
El artículo sobre el proyecto «Composiciones multiobjetivo para el mantenimiento de la conectividad libre de colisiones en equipos de robots móviles», ha sido aceptado en la Conferencia IEEE de este año sobre la decisión y el control en Las Vegas.
