Cómo Boston Dynamics está redefiniendo la agilidad de los robots

Una mirada exclusiva a los robots más dinámicos del mundo

Con su asombrosa agilidad y sus reflejos de animal, los robots bioinspirados de Boston Dynamics siempre han parecido no tener rival. Pero esa preeminencia no ha impedido a la empresa llevar su tecnología a nuevas cotas, a veces literalmente. Su última cosecha de máquinas con patas puede subir y bajar colinas, trepar por obstáculos e incluso saltar en el aire como un gimnasta. No se puede negar su atractivo: Cada vez que Boston Dynamics sube un nuevo vídeo a YouTube, acumula rápidamente millones de visitas. Estos son probablemente los primeros robots a los que se podría llamar estrellas de Internet.

Boston Dynamics, que en su día fue propiedad de la empresa matriz de Google, Alphabet, y ahora del conglomerado japonés SoftBank, ha mantenido durante mucho tiempo el secreto sobre sus diseños. Pocas publicaciones han tenido acceso a su sede en Waltham, Massachusetts, cerca de Boston. Pero una mañana del pasado agosto, IEEE Spectrum consiguió entrar. Nos dieron permiso para hacer un tipo de sesión fotográfica única ese día. Nos propusimos capturar a los robots de la empresa en acción -corriendo, trepando, saltando- utilizando cámaras de alta velocidad combinadas con potentes flashes. El resultado que puedes ver en esta página: fotogramas congelados de pura agilidad robótica.

También utilizamos las fotos para crear vistas interactivas, que puedes explorar en línea en nuestra Guía de Robots. Estos interactivos te permiten girar los robots 360 grados, o hacerlos caminar y saltar en tu pantalla.

Boston Dynamics ha acumulado un minizoo de bestias robóticas a lo largo de los años, con nombres como BigDog, SandFlea y WildCat. Cuando la visitamos, nos centramos en las dos máquinas más avanzadas que ha construido la empresa: Spot, un ágil cuadrúpedo, y Atlas, un humanoide de tamaño adulto.

Spot puede desplazarse por casi cualquier tipo de terreno mientras detecta su entorno. Boston Dynamics lo ha puesto recientemente en alquiler, con planes de fabricar algo así como mil unidades al año. Se prevé que Spot, o incluso paquetes de ellos, inspeccionen zonas industriales, lleven a cabo misiones relacionadas con materiales peligrosos y entreguen paquetes. Y su fama en YouTube no ha pasado desapercibida: Incluso el entretenimiento es una posibilidad, con el Cirque du Soleil haciendo una audición a Spot como potencial nuevo miembro de la compañía.

«Es realmente un hito para nosotros pasar de robots que trabajan en el laboratorio a estos que están endurecidos para trabajar en el campo», dice el CEO de Boston Dynamics, Marc Raibert, en una entrevista.

Nuestro otro sujeto fotográfico, Atlas, es la mayor celebridad de Boston Dynamics. Este humanoide de 150 centímetros de altura es capaz de realizar impresionantes hazañas atléticas. Sus actuadores son accionados por un sistema hidráulico compacto pero potente que la empresa ha diseñado desde cero. Este sistema único proporciona al robot de 80 kilos la fuerza explosiva necesaria para realizar saltos acrobáticos y volteretas que no parecen posibles para un humanoide tan grande. Atlas ha inspirado una serie de vídeos de parodia en YouTube y más de un chiste sobre una toma de posesión por parte de los robots.

Aunque Boston Dynamics destaca en la fabricación de robots, todavía tiene que demostrar que puede venderlos. Desde su fundación en 1992 como empresa derivada del MIT, la compañía ha sido una operación centrada en la I+D, y la mayor parte de su financiación inicial procedía de programas militares estadounidenses. El énfasis en la comercialización parece haberse intensificado tras la adquisición por parte de SoftBank, en 2017. El fundador y consejero delegado de SoftBank, Masayoshi Son, es conocido por su amor a los robots y a los beneficios.

El lanzamiento de Spot es un paso importante para Boston Dynamics, ya que busca «producir» sus creaciones. Aun así, Raibert afirma que sus objetivos a largo plazo siguen siendo los mismos: quiere construir máquinas que interactúen con el mundo de forma dinámica, al igual que los animales y los humanos. ¿Ha cambiado algo? Sí, una cosa, añade con una sonrisa. Al principio de su carrera como robotista, solía escribir artículos y contar sus citas. Ahora cuenta las visitas a YouTube.

• En el punto de mira

  

  Boston Dynamics diseñó el Spot como una máquina móvil versátil y adecuada para diversas aplicaciones. La empresa no ha anunciado cuánto costará Spot, y sólo ha dicho que se pone a disposición de clientes seleccionados, que podrán alquilar el robot. Una bahía de carga útil permite añadir hasta 14 kilogramos de hardware adicional a la espalda del robot. Uno de los accesorios que Boston Dynamics tiene previsto ofrecer es un brazo de 6 grados de libertad, que permitirá a Spot agarrar objetos y abrir puertas.

• Super Senses

  

  El hardware de Spot está diseñado casi por completo a medida. Incluye potentes placas de procesamiento para el control, así como módulos de sensores para la percepción. Los sensores están situados en la parte delantera, trasera y lateral del cuerpo del robot. Cada módulo consta de un par de cámaras estereoscópicas, una cámara gran angular y un proyector de texturas que mejora la percepción 3D con poca luz. Los sensores permiten al robot utilizar el método de navegación conocido como SLAM, o localización y mapeo simultáneos, para desplazarse de forma autónoma.

• Stepping Up

  

  Además de sus comportamientos autónomos, Spot también puede ser dirigido por un operador a distancia con un mando tipo juego. Pero incluso cuando está en modo manual, el robot sigue mostrando un alto grado de autonomía. Si hay un obstáculo delante, Spot lo rodeará. Si hay escaleras, Spot las subirá. El robot entra en estos modos de funcionamiento y luego realiza las acciones correspondientes completamente solo, sin ninguna intervención del operador. Para bajar un tramo de escaleras, Spot camina hacia atrás, un enfoque que, según Boston Dynamics, proporciona mayor estabilidad.

• Funky Feet

  

  Las patas de Spot están impulsadas por 12 motores de corriente continua personalizados, cada uno de los cuales está engranado para proporcionar un alto par. El robot puede caminar hacia delante, hacia los lados y hacia atrás, y trotar a una velocidad máxima de 1,6 metros por segundo. También puede girar en su sitio. También puede arrastrarse y caminar. En un vídeo muy popular de YouTube, Spot muestra su elegante juego de pies bailando el éxito pop «Uptown Funk»

• Sangre de robot

  

  Atlas es impulsado por un sistema hidráulico que consta de 28 actuadores. Estos actuadores son básicamente cilindros llenos de fluido presurizado que pueden impulsar un pistón con gran fuerza. Su alto rendimiento se debe en parte a las servoválvulas personalizadas, que son mucho más pequeñas y ligeras que los modelos aeroespaciales que Boston Dynamics había utilizado en diseños anteriores. Aunque no es visible desde el exterior, las entrañas de un Atlas están llenas de estos actuadores hidráulicos, así como de los conductos de fluido que los conectan. Cuando una de esas líneas se rompe, el Atlas purga el fluido hidráulico, que resulta ser rojo.

• Next Generation

  

  La versión actual de Atlas es una actualización a fondo del modelo original, que se construyó para el DARPA Robotics Challenge en 2015. El robot más reciente es más ligero y más ágil. Boston Dynamics ha utilizado impresoras 3D industriales para fabricar las principales piezas estructurales, lo que proporciona al robot una mayor relación resistencia-peso que los diseños anteriores. El Atlas de nueva generación también puede hacer algo que su predecesor, como es sabido, no podía: Puede levantarse después de una caída.

• Walk This Way

  

  Para controlar a Atlas, un operador se encarga de la dirección general a través de un mando manual mientras el robot utiliza sus cámaras estéreo y su lidar para ajustarse a los cambios del entorno. Atlas también puede realizar ciertas tareas de forma autónoma. Por ejemplo, si se añaden etiquetas especiales con códigos de barras a las cajas de cartón, Atlas puede recogerlas y apilarlas o colocarlas en estanterías.

• Inspirado biológicamente

  

  El software de control de Atlas no le dice explícitamente al robot cómo mover sus articulaciones, sino que emplea modelos matemáticos de la física subyacente del cuerpo del robot y cómo interactúa con el entorno. Atlas se apoya en todo su cuerpo para equilibrarse y moverse. Cuando salta por encima de un obstáculo o hace acrobacias, el robot utiliza no solo sus piernas, sino también la parte superior de su cuerpo, balanceando sus brazos para impulsarse como lo haría un atleta.

Este artículo aparece en la edición impresa de diciembre de 2019 con el título «A pasos agigantados».