Investigadores españoles diseñan un sistema de coordinación entre robots inspirado en los animales


  • Los robots actúan consensúan las acciones ty actúan en función del interés general.

  • Los prototipos son autónomos y para coordionarse se comunican entre sí por bluetooth.

Muestra de los robots utilizados.

Muestra de los robots utilizados. UNED

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El uso de robots en entornos hostiles como túneles o minas contribuye a mejorar la seguridad laboral. Para que estos dispositivos puedan comunicarse entre sí, un equipo de investigadores, del que forman parte expertos de la UNED, ha diseñado un sistema de coordinación que emula las prácticas de conservación de los animales, en las que predomina el interés del grupo sobre el individual.

Los túneles del sistema de alcantarillado o las galerías de una mina son los lugares idóneos para que un conjunto de robots se despliegue y se comunique entre sí con el objetivo, por ejemplo, de diseñar un mapa del terreno. Investigadores de la UNED, junto a científicos de la Universidad Politécnica de Madrid, han validado un sistema de coordinación entre estos dispositivos, inspirándose en la teoría de juegos y en los principios de conservación animal.

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"Los robots son programados para elegir la opción que más les interesa. Actúan con el mismo sentido de egoísmo que puedan tener los animales pero, como hacen ellos, a la hora de consensuar las acciones que tomará el equipo, la elección la realizan en función del interés general", explica Manuel Martín-Ortiz, investigador de Inteligencia Artificial en la UNED, actualmente en la Universidad Tecnológica de Ehindoven (Países Bajos) y autor principal de la investigación.

El trabajo, que se publica enRobotics and Autonomous Systems, detalla una serie de experimentos que los científicos realizaron en un simulador–un programa en el que cada robot es un punto que se mueve en la pantalla– y en un entorno controlado con forma de laberinto, con cuatro robots reales del tamaño de una lata de refresco –denominados e-pucks–.

La clave del método radica en que la interacción del grupo se produce incluso aunque algunos de los dispositivos no logren comunicarse con el resto o se estropeen. "Cada vez que unos cuantos robots se encuentran, comparten la información que tienen, evalúan las posibles rutas inexploradas y realizan una negociación para decidir quién se queda con cada nuevo camino", afirma Félix de La Paz, investigador de Inteligencia Artificial de la UNED y otro de los autores del estudio.

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Una vez asignadas las nuevas rutas, los robots las exploran de forma individual hasta que vuelven a encontrarse con el resto del equipo. "Si la decisión que más le interesa a uno de ellos no es aprobada por los demás, éste negociará de nuevo siguiendo sus intereses pero sin insistir en una opción descartada por el grupo", añade Martín-Ortiz.

Para comunicarse en entornos simulados, los dispositivos emplearon el protocolo TCP/IP, mientras que los pequeños e-pucks utilizaron el sistemabluetooth, al carecer de conexión WiFi. No obstante, este sistema de cooperación "puede ser extrapolado a cualquier sistema de comunicación", concluye el científico.

Fuente: UNED. Referencia:Manuel Martín-Ortiz, Javier de Lope y Félix de la Paz. "Auction based method for graphic-like maps inspection by multi-robot system in simulated and real environments",Robotics and Autonomous Systems, 61 (7), julio 2013. DOI: 10.1016/j.robot.2012.08.007.