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Combinan IA y cámaras portátiles en exoesqueletos robóticos autónomos
Persona caminando con un exoesqueleto
15 de abril de 2021
Los investigadores de robótica están desarrollando piernas de exoesqueleto capaces de pensar y tomar decisiones de control por sí mismos utilizando una sofisticada tecnología de inteligencia artificial (IA).
El sistema combina la visión por computadora y la inteligencia artificial de aprendizaje profundo para imitar cómo las personas sanas caminan al ver su entorno y ajustar sus movimientos.
“Le estamos dando visión a los exoesqueletos robóticos para que puedan controlarse a sí mismos”, dijo Brokoslaw Laschowski, un candidato a doctorado en ingeniería de diseño de sistemas que lidera un proyecto de investigación de la Universidad de Waterloo llamado ExoNet.
Las patas de exoesqueleto operadas por motores ya existen, pero los usuarios deben controlarlas manualmente a través de aplicaciones de teléfonos inteligentes o joysticks.
“Eso puede ser inconveniente y exigente cognitivamente”, dijo Laschowski, también miembro estudiante del Instituto de Inteligencia Artificial de Waterloo (Waterloo.ai). “Cada vez que quieras realizar una nueva actividad locomotora tienes que parar, sacar tu smartphone y seleccionar el modo deseado”.
Para abordar esa limitación, los investigadores equiparon a los usuarios de exoesqueletos con cámaras portátiles y ahora están optimizando el software informático de inteligencia artificial para procesar la transmisión de video para reconocer con precisión escaleras, puertas y otras características del entorno circundante.
La siguiente fase del proyecto de investigación ExoNet implicará enviar instrucciones a los motores para que los exoesqueletos robóticos puedan subir escaleras, evitar obstáculos o tomar otras acciones apropiadas basadas en el análisis del movimiento actual del usuario y el terreno próximo.
“Nuestro enfoque de control no requeriría necesariamente el pensamiento humano”, dijo Laschowski, quien es supervisado por el profesor de ingeniería John McPhee , presidente de investigación de Canadá en dinámica de sistemas biomecatrónicos, en su laboratorio del Motion Research Group . “De manera similar a los autos autónomos que se conducen solos, estamos diseñando exoesqueletos autónomos que caminan por sí mismos”.
Los investigadores también están trabajando para mejorar la eficiencia energética de los motores para exoesqueletos robóticos mediante el uso del movimiento humano para autocargar las baterías.
El último de una serie de artículos sobre los proyectos relacionados, Simulación de biomecánica Stand-to-Sit para exoesqueletos robóticos y prótesis con regeneración de energía , aparece en la revista IEEE Transactions on Medical Robotics and Bionics.
El equipo de investigación también incluye al profesor de ingeniería Alexander Wong, catedrático de investigación de Canadá en Inteligencia Artificial e Imágenes Médicas, y William McNally, también candidato a doctorado en ingeniería de diseño de sistemas y miembro estudiante de Waterloo.ai.
Fuente: uwaterloo.ca
