Fuente: Hybrid Robotics Group, UC Berkeley.
Los perros guía, perros entrenados para ayudar a las personas a navegar por su entorno, han desempeñado un papel clave en la sociedad durante muchas décadas. De hecho, estos animales altamente entrenados han demostrado ser valiosos ayudantes para las personas con discapacidad visual, lo que les permite moverse con seguridad dentro y fuera.
Científicos del Grupo de Robótica Híbrida de la Universidad de California en Berkeley crearon recientemente un robot de cuatro patas con una correa que podría actuar como un perro guía. Este robot, que aparece en un artículo publicado anteriormente en arXiv, puede ayudar a las personas a moverse de forma segura por espacios reducidos sin chocar con objetos, paredes y otros obstáculos.
“Un perro guía que se porta bien generalmente requiere selección y entrenamiento individual”, dijo TechXplore Zhongyu Li, investigador del Grupo de Robótica Híbrida de UC Berkeley que realizó el estudio. “Además, la habilidad de un perro no se puede transferir a otro. Esto hace que el adiestramiento de perros guía requiera mucho tiempo y mano de obra, y el proceso no es fácilmente escalable. Por el contrario, los algoritmos desarrollados en un perro guía se pueden implementar fácilmente en otro robot ”.
Los robots de cuatro patas, o robots de cuatro patas, se han vuelto cada vez más sofisticados en los últimos años. Muchos de estos robots también se han vuelto más baratos y fáciles de fabricar a gran escala. Dado que los robots de cuatro patas se parecen a los perros tanto en forma como en tamaño, pueden ser sustitutos ideales de los perros guía y pueden ser más aceptables para los humanos en la sociedad que otros. sistemas robóticos.
Fuente: Hybrid Robotics Group, UC Berkeley.
“Decidimos seguir usando los robots de cuatro patas como guía perros para las personas con discapacidad visual “, dijo Li.” Nuestro perro guía se basa en un pequeño robot de cuatro patas llamado Mini Cheetah, equipado con un LiDAR 2D para detectar los alrededores, una cámara cardán para rastrear la posición de un ser humano caminado, un cordón para guiar a las personas y sensor de fuerza con correa para medir la fuerza ejercida por el hombre. “
La mayoría de los sistemas de guía para personas ciegas desarrollados anteriormente se basan en brazos robóticos rígidos para detectar obstáculos y ayudar a las personas a evitarlos. Por otro lado, el robot guía creado por Li y sus colegas está sujeto a una correa flexible, que puede estar tensa (es decir, estirada o tensada) o suelta (es decir, suelta). Usar un cordón en lugar de un Estructura rígida permite una mayor flexibilidad en los movimientos y posiciones combinados del “equipo” humano-robot al navegar por los datos ambiente.
Además de crear un nuevo perro guía, Li y sus colegas desarrollaron un modelo híbrido de interacción físico humano-robot que describe las relaciones dinámicas entre un perro-robot y los humanos durante el trabajo. Utilizando este modelo, los científicos desarrollaron un planificador reactivo que puede cambiar entre los modos tensado y suelto para guiar a las personas de manera más eficaz en espacios reducidos.
“Por ejemplo, cuando un sistema de guía de un robot humano entra en un espacio estrecho, como la esquina de un pasillo, el robot puede soltar la correa primero”, explicó Li. “Esto permite al robot reposicionarse y reorientarse sin afectar directamente la pose humana. Luego, el robot puede apretar la correa para guiar al humano a través de esta área restringida “.
Li y sus colegas evaluaron el sistema que desarrollaron en una serie de experimentos del mundo real en los que el robot guía tenía que guiar a la persona con los ojos vendados a una ubicación específica, evitando accidentes y colisiones con obstáculos cercanos. Los resultados de estas pruebas fueron muy prometedores, ya que el robot llevó con éxito a los participantes a la ubicación deseada sin colisiones. El perro guía del investigador robótico, que también está equipado con un conjunto integrado de sensores y algoritmos de planificación de rutas, podría ayudar a las personas ciegas a navegar de forma segura a través de espacios abarrotados.
“El uso de una eslinga nos obligó a desarrollar un planificador híbrido que utilizaría las características de tensión / holgura de la eslinga para moverse robot– Equipo humano a través de espacios reducidos “, dijo Li”. Ahora buscamos una opción para encender nuestro robot. perro guía ayudar a las personas a navegar a través de entornos exteriores más complejos, así como ayudar a las personas con discapacidad visual a navegar alrededor de los semáforos ”.
Perro guía-robot: guía humana con interacción física híbrida realizada con una correa. arXiv: 2103.14300 [cs.RO]. arxiv.org/abs/2103.14300
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