Este robot itinerante aprende del comportamiento de los peatones

Un grupo de investigadores del MIT recientemente se propuso programar un robot móvil con conciencia de las normas sociales, y los resultados son alentadores.

"La navegación socialmente consciente es una capacidad central para los robots móviles que operan en entornos que requieren frecuentes interacciones con los peatones", dice Steven Chen, quien dirigió el trabajo como ex estudiante graduado del MIT y es el autor principal del estudio. "Por ejemplo, los pequeños robots podían operar en las aceras para el suministro de paquetes y alimentos, y los dispositivos de movilidad personal podrían transportar a la gente en espacios grandes y llenos de gente, como centros comerciales, aeropuertos y hospitales".

Para su estudio, los investigadores crearon un robot de rodilla de ruedas y equipado con todos los sensores y controles para reconocer su entorno y determinar su ubicación en el mundo. Para hacerlo educado, tuvieron que averiguar cómo diseñar algoritmos de planificación de movimiento que corresponden a las reglas no escritas de la carretera peatonal.

Por ejemplo, en los Estados Unidos tendemos a girar hacia la derecha al caminar hacia un peatón que se aproxima. También inconscientemente disminuimos la velocidad o aceleramos para evitar que los compañeros peatones se aglomeren. Normas como éstas varían según el país, pero dentro de una cultura prescrita son bastante consistentes.

El problema resultó más complicado de lo que parece. "La parte del campo en la que pensamos que necesitábamos innovar era la planificación de movimiento", dijo Everett a MIT News. "Una vez que averigües dónde estás en el mundo, y sabes cómo seguir las trayectorias, ¿qué trayectorias debes seguir?"

Un posible enfoque era hacer que el robot pronosticara lo que haría la gente que lo rodeaba, calculando esencialmente las trayectorias óptimas de cada miembro de una multitud, y luego aplicando reglas estrictas sobre cómo debería proceder.

Pero esto es extremadamente difícil de hacer en tiempo real, especialmente porque la situación está cambiando constantemente. Utilizando este método, el tiempo de procesamiento sería una restricción demasiado grande.

Una alternativa era permitir a los robots utilizar la geometría y la física para inferir de manera más lenta las trayectorias. Pero los seres humanos son impredecibles, y eso puede conducir a errores inseguros.

"Queremos que esté viajando naturalmente entre la gente y no ser intrusivo", dice el coautor Michael Everett. "Queremos que siga las mismas reglas que todos los demás".

Los investigadores finalmente lograron esto usando el aprendizaje automático. El robot aprendió a predecir el comportamiento de los peatones a través de la observación. El robot también aprendió la cortesía con el tiempo. Cuando pasó a alguien inapropiadamente, por ejemplo, fue penalizado. Cuando hizo una maniobra de paso adecuada fue recompensado - de la misma manera que los niños aprenden buenos modales.

"No estamos planeando un camino completo hacia el objetivo - no tiene sentido hacer eso más, especialmente si usted está asumiendo que el mundo está cambiando", dijo Everett a MIT News. "Simplemente miramos lo que vemos, elegimos una velocidad, hacemos eso durante una décima de segundo, luego miramos al mundo de nuevo, elegimos otra velocidad, y vamos otra vez".

El equipo probó su robot en los concurridos pasillos del Stata Building del MIT, tal vez el único lugar en el mundo en el que un robot ambulante realmente no dibujara una segunda mirada o, crucialmente, alteraría el comportamiento natural de los peatones.

El robot finalmente fue capaz de conducir de forma autónoma y cortés durante veinte minutos.

Además de Chen y Everett, los co-autores del estudio fueron Miao Liu, y Jonathan How, el profesor de aeronáutica y astronáutica Richard Cockburn Maclaurin en el MIT.

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