Los robots logran otro desafío: montar una silla de Ikea

El equipo dirigido por el investigador colombiano Francisco Suárez-Ruiz ha demostrado que las máquinas ya pueden ensamblar de manera autónoma un mueble sin interrupción y una gran eficiencia. Diseñado por el profesor Pham Quang Cuong y su equipo de la Escuela de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial del centro, este robot dispone de una cámara 3D que ejerce de sus «ojos» y dos brazos robóticos capaces de realizar movimientos en seis ejes y equipados con pinzas articulables diseñadas para recoger objetos con gran precisión.

Para lograr este reto, los científicos codificaron una serie de algoritmos informáticos empleando tres datos procedente de bibliotecas de código abierto. De tal forma, que en base a esta información diferente la máquina ha podido completar el trabajo de armar y encajar diferentes objetos de una silla, en este caso, pero abre un mundo de posibilidades de «aprendizaje» de las máquinas en un futuro .

Según se desvela en la revista «Science Robotics» , el proceso de ensamblado durante los ensayos reales se produjo en tan solo 8 minutos y 55 segundos , un tiempo presumiblemente inferior a lo que puede tardar un ser humano en montar una silla, en este caso, el modelo Stefan del gigante sueco de los mobiliarios. Lo más sorprendente también fue el hecho que, con anterioridad, el robot tardó unos 11 minutos y 21 segundos en planificar de manera independiente y autónoma las rutas de movimiento y ejecución, y solo tres segundos en ubicar la posición de cada pieza.

«Para un robot armar una silla de Ikea con tanta precisión es más complejo de lo que parece. El trabajo de ensamblaje, que puede ser algo natural para los humanos, requiere la necesidad de dividir el proceso en diferentes pasos , tales como identificar dónde están las diferentes partes de la silla, así como sugerir de manera cognitiva la fuerza requerida para sujetar las piezas y asegurarse de que los brazos robóticos se muevan sin chocar con cada uno otro. A través de un considerable esfuerzo de ingeniería, desarrollamos algoritmos que permitirán al robot dar los pasos necesarios para armar la silla por sí mismo», apunta en un comunicado Pham.

Este logro permitirá a los investigadores aplicar estas fórmulas matemáticas y desarrollos a otras actividades industriales. «Estamos pensando en integrar más inteligencia artificial a este enfoque para hacer que el robot sea más autónomo , de modo que pueda aprender los diferentes pasos para armar una silla mediante una imitación humana o leyendo tan solo el manual de instrucciones o, incluso, observando una imagen del producto ya ensamblado», añade.

Para lograr el ensamblado, el robot inicia el proceso de ensamblaje capturando una serie de fotos en 3D de las partes dispuestas en el suelo. Con ello, genera un mapa de las posibles posiciones de las diferentes partes. De tal forma que la máquina puede replicar, en la medida de lo posible, el entorno desordenado y extraer de ahí una hoja de ruta para montar el mueble. «El desafío es determinar una localización suficientemente precisa en un entorno desordenado de forma rápida », valoran los investigadores.

A partir de ahí y empleando una serie de algoritmos desarrollados por el equipo, el robot planea cada movimiento a dos manos, tanto los agarres, los pasos como la ejecución. Otro de los retos fue superar el nivel de presión y fuerza ejercida por los brazos robóticos para evitar roturas de las piezas, algo que tuvo que ser regulada al tratarse de un robot industrial. Para ello se emplearon sensores de presión en cada muñeca que permitió dosificar y ajustar la fuerza a cada paso, permitiendo además que la máquina detectara los diferentes agujeros.