Ovaciones por sus funciones innovadoras e inquietudes por su rostro tan singular. Estas son las sensaciones encontradas que genera iRonCub MK3, un robot creado en el Instituto Italiano de Tecnología (IIT) que puede despegar del suelo y que, imposible de soslayar, tiene carita de bebé. Tal como señalamos anteriormente en TN Tecno al revisar las características del autómata y las reacciones que despierta, deberíamos dejar a un lado las opiniones más superficiales y valorar sus méritos. ¿El principal? Es la primera máquina humanoide capaz de volar.
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Cuando nos comunicamos con Daniele Pucci, investigador del IIT y jefe del equipo que coordinó el primer vuelo exitoso de iRonCub, fue evidente su ánimo de evadir la pregunta por el aspecto del robot. Tiene sentido: ¿por qué hablar de una variable tan poco sustancial, siendo que este invento se cuelga medallas relevantes?
Sin embargo, la curiosidad nos superó y entonces insistimos. ¿Por qué esa carita? Pucci cedió: “Era simplemente la que tenía la versión anterior del robot y no la cambiamos. No queríamos malgastar el dinero”, comentó el investigador del instituto italiano. “Además, el hecho de que la gente esté hablando de ello, es aún mejor para nosotros, es publicidad”, reconoció.
“Controlar un robot así mientras vuela es fascinante y peligroso”
iRonCub MK3 tiene altura de niño y peso de adulto; 90 centímetros y 70 kilogramos. En su espalda hay un sistema de propulsión que le permite volar. Recientemente, lo hizo por primera vez en forma exitosa. Tras esa experiencia, la ilusión es grande: los responsables de la iniciativa prevén emplearlo para tareas de rescate, como asistente clave para los socorristas.
“El robot utiliza sistemas de propulsión a chorro con un concepto similar al de los cohetes espaciales, aunque los nuestros operan a menor escala y utilizan turbinas de aire. En concreto, empleamos pequeñas turbinas JetCat a escala, capaces de generar un empuje considerable para elevar y estabilizar al humanoide”, nos cuenta Pucci. “Una de las principales complejidades fue la creación de modelos predictivos precisos basados en Inteligencia Artificial para estimar y controlar con precisión su empuje en tiempo real, debido a la alta velocidad del escape (próxima a la del sonido) y a temperaturas que alcanzan los 700-800 grados Celsius”, señala.
- Además de aquel, ¿cuáles fueron los principales desafíos en este desarrollo?
- Lograr que un robot humanoide pueda volar presenta varios desafíos científicos y de ingeniería importantes. Uno de los obstáculos es la gestión del control dinámico del cuerpo del robot durante el vuelo.
A diferencia de los drones aéreos convencionales, un robot humanoide posee una estructura articulada con múltiples extremidades móviles, lo que genera interacciones aerodinámicas complejas y distribuciones de masa en constante cambio. Garantizar un vuelo estable requiere un modelado aerodinámico avanzado, sistemas de control en tiempo real y una coordinación precisa de los movimientos de las extremidades y los propulsores.
Además, garantizar la integridad estructural del robot en condiciones extremas (alta velocidad y temperatura), a la vez que se protegen los componentes electrónicos sensibles, constituye un importante reto de diseño e ingeniería de materiales.
- ¿Y qué ocurrió en las pruebas?
- Para abordar estas complejidades, nuestro equipo hizo exhaustivos testeos en túneles de viento, simulaciones avanzadas de dinámica de fluidos computacional, y ha desarrollado modelos de redes neuronales basados en IA para la estimación aerodinámica en tiempo real. Controlar estos robots en vuelo es fascinante, pero peligroso, y no hay margen para la improvisación.
La complejidad de gestionar de forma segura la combustión, la disipación de calor y el flujo de aire a alta velocidad exige estrategias de codiseño meticulosas y multidisciplinarias, optimizando simultáneamente la forma física, los materiales, los algoritmos de control y la ubicación del sistema de propulsión del robot.
- Sabemos que el autómata combina automatización con funciones controladas por operadores. ¿Cómo es esta fusión?
- El robot es, en gran medida, autónomo en sus operaciones. Es decir, calcula por su cuenta el empuje necesario, estabiliza su postura y controla los movimientos de su cuerpo para mantener el vuelo. El componente de control remoto es mínimo y solo se utiliza para especificar valores de ajuste o tareas de alto nivel. Por ejemplo, indicarle al robot que se mantenga en vuelo estacionario a 50 centímetros durante un tiempo determinado. Todas las detalladas y complejas maniobras de estabilización son gestionadas íntegramente por el control integrado y los sistemas controlados por IA.
- ¿Quiénes serán los usuarios de este invento, cuando esté disponible para el público?
- Si el robot se implementa más allá del laboratorio, es probable que entre los principales usuarios se incluyan personal de emergencias, como bomberos y equipos de respuesta a desastres, que operan en escenarios como terremotos, tsunamis o accidentes industriales. La capacidad única del robot para navegar rápidamente desde el aire en entornos complejos y desestructurados, caminar entre escombros y manipular objetos lo hace especialmente valioso para estas aplicaciones.
Además, esta misma tecnología básica es adaptable a otros entornos desafiantes, como la inspección y el mantenimiento de infraestructuras como líneas eléctricas, puentes y plataformas marinas, así como a actividades de construcción en lugares de difícil acceso.
- De acá en adelante, ¿qué falta para que iRonCub sea implementado en el mundo real?
- Este fue el primer vuelo. Necesitaremos entre tres y cinco años para desarrollar un producto, si se consigue una inversión adecuada, que son más de 20 millones de euros. Nuestros próximos pasos incluyen pruebas de vuelo exhaustivas en entornos más amplios y realistas. Ya hemos establecido una colaboración con el Aeropuerto de Génova para crear un área de pruebas dedicada que cumpla con todas las normativas de seguridad y aviación.
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No importa tanto su cara de bebé y que muchos lo llamen el robot más raro del mundo. Pucci celebra los hitos de este ingenio, más allá de la mirada rarísima de la máquina. “Gracias a estas sofisticadas metodologías, hemos demostrado con éxito el vuelo controlado con iRonCub3, lo que supone un avance crucial en la robótica multimodal y abre nuevas posibilidades para aplicaciones robóticas reales en entornos altamente exigentes y peligrosos”, cierra.
Los avances conseguidos por los investigadores del IIT fueron detallados en un artículo recientemente publicado en la revista Nature.
