Mapa inteligente que optimizará navegación robótica
Por Armando Bonilla
México, DF. 7 de julio de 2015 (Agencia Informativa Conacyt).- En un entorno donde la innovación tecnológica cobra mayor relevancia, los robots son cada vez más utilizados para cumplir diversas tareas cotidianas. Incluso, el elevado nivel de tecnología alcanzado ha permitido que los desarrollos de la robótica sean más accesibles en la actualidad.
No obstante, con el ascenso de las aplicaciones en dicha área surgen nuevos retos por resolver. En ese contexto, un estudiante mexicano trabaja en el desarrollo de mapas inteligentes que optimizarán la navegación robótica, aplicación que impactaría favorablemente y de manera inicial el desempeño de los robots de servicio, así como de los robots voladores (drones).
Se trata de Luis Ángel Contreras Toledo, quien actualmente cursa segundo año de doctorado en el Departamento de Ciencias de la Computación de la Universidad de Brístol, Reino Unido. En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, el alumno explicó que su proyecto busca dar solución al problema de Simultaneous Localization And Mapping (SLAM), es decir, un asunto de robótica a nivel de inteligencia artificial.
“SLAM es un problema de robótica, específicamente de inteligencia artificial, que consiste en contar con un sensor sumergido en un medio y establecer un punto de referencia. En cualquier momento se le pregunta al sensor los datos que tiene –que está leyendo– y se procesan para determinar la posición de ese sensor en todo instante de tiempo”, explicó.
Detalló que actualmente las tecnologías existentes recurren a grandes bases de datos (cartografías) para que los robots puedan ubicarse y trasladarse de manera autónoma.
“El problema de esa técnica es la cantidad de información que deben procesar los robots; por ejemplo, en el caso de los voladores, esa es una gran dificultad toda vez que se trata de desarrollos tecnológicos muy pequeños que deben acceder a grandes cantidades de datos, es decir, cartografías hasta de ciudades completas”, refirió.
De acuerdo con Contreras Toledo, el objetivo principal de resolver el problema de SLAM es precisamente ese: aplicar la solución a la robótica móvil, como es el caso de los robots de servicio (humanoides que se ubican en un ambiente casero), los cuales tiene que saber con exactitud en dónde están las cosas que el humano pueda pedirle.
“Por ejemplo, un humano pide al robot casero un refresco y este debe saber en dónde está ubicado, en qué habitación y exactamente en qué parte se encuentra esa bebida; asimismo, debe ser capaz de ir por ella y trasladarse hasta el punto donde se encuentra el humano esperándolo”, detalló.
Entretanto, agregó que la otra gran aplicación sería en los robots voladores: “Hay un ejemplo muy clásico de una importante empresa de mensajería que busca entregar sus paquetes a través de robots voladores. Para este caso, con nuestra propuesta se genera un mapa en tiempo real de la ruta y el robot es capaz de navegar, saber dónde está, hacia dónde se dirige y cómo regresar, todo esto de forma autónoma”.
Avances científicos logrados
A pregunta expresa sobre el estatus de su proyecto, Contreras Toledo explicó que recientemente le fue aprobado un artículo científico en donde reporta el avance en los algoritmos del mapa inteligente, el cual solo utilizará piezas clave de la información y empleará hasta un 25 por ciento del mapa original.
“Partimos de un proceso ya existente para generar un mapa a través de keyframes (fotogramas clave), el cual genera cartografías muy robustas y lo optimizamos porque cuenta con la gran desventaja de que sus mapas son muy pesados. Para lograrlo, a diferencia del proceso original que toma como referencia imágenes estáticas, utilizamos una correlación entre la imagen inicial y la trayectoria que avanzó el robot”, detalló.
Añadió que gracias a ello se optimizó el mapa original, el cual se redujo del 100 por ciento de información hasta un 25 por ciento. “De una sola imagen nosotros obtenemos información adicional al emplear su posición en la trayectoria que ha navegado el robot, y esto –según los revisores del artículo– es innovador porque no lo habían visto aplicado de esa manera en ningún otro lado”, mencionó el también becario del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt).
Finalmente, Conteras Toledo dijo que este avance del proyecto –aproximación teórica– les tomó un año, y durante los seis meses subsecuentes se han dedicado a la modelación matemática, resultados que publicarán durante una de las conferencias sobre robótica más importantes del mundo: la International Robots and System (IROS), que se celebrará en septiembre de este 2015 en Alemania.
Esta obra cuyo autor es Agencia Informativa Conacyt está bajo una licencia de Reconocimiento 4.0 Internacional de Creative Commons.
