APROCEAN

jueves, 29 de mayo de 2025

Un robot juega al bádminton con humanos gracias a la inteligencia artificial

Nota de Aprocean +IA

Aplicaciones:

El robot cuadrúpedo ANYmal-D, desarrollado por ETH Zúrich para jugar al bádminton usando inteligencia artificial, demuestra avances tecnológicos con múltiples aplicaciones prácticas más allá del deporte. Aquí tienes las principales:

🔧 1. Rescate y misiones en entornos extremos

Aplicación: Explorar y operar en zonas de desastres (terremotos, incendios, derrumbes).
Ventaja: Puede caminar sobre terrenos irregulares y reaccionar en tiempo real a cambios, igual que lo hace al moverse por la cancha.
Ejemplo: Buscar supervivientes entre escombros usando visión computacional y movilidad autónoma.

🏗️ 2. Construcción y mantenimiento industrial

Aplicación: Inspección y reparación de infraestructuras en obras o fábricas.
Ventaja: Precisión en la manipulación de herramientas y desplazamiento por estructuras complejas como andamios o tuberías.
Ejemplo: Atornillar o cortar piezas en lugares elevados o peligrosos.

🧠 3. Desarrollo de robots con inteligencia física

Aplicación: Avances en inteligencia artificial que combina percepción, toma de decisiones y acción física.
Ventaja: Aprendizaje por refuerzo que permite al robot adaptarse a tareas nuevas rápidamente.
Ejemplo: Enseñar al robot a jugar otros deportes, montar objetos o realizar cirugías robóticas.

🧓 4. Asistencia a personas mayores o con movilidad reducida

Aplicación: Ayuda en el hogar para levantar objetos, alcanzar cosas, o asistir en la movilidad.
Ventaja: Su control preciso y adaptabilidad le permite actuar con cuidado y seguridad.
Ejemplo: Acompañar a una persona en casa, entregarle un objeto, o estabilizarla si pierde el equilibrio.

🛰️ 5. Exploración espacial o submarina

Aplicación: Realizar operaciones complejas en ambientes sin humanos.
Ventaja: Autonomía, resistencia, y adaptación a entornos dinámicos.
Ejemplo: Recolección de muestras en Marte o reparación de equipos en el fondo marino.

⚔️ 6. Defensa y misiones tácticas

Aplicación: Exploración de áreas de combate, desactivación de explosivos o asistencia logística.
Ventaja: Autonomía y capacidad de operar sin exponer a humanos.
Ejemplo: Mapear un edificio antes de una entrada o llevar suministros a tropas aisladas.

Aplicaciones concretas del robot cuadrúpedo con IA en el medio marino:

🤖 Aplicaciones del robot con IA en el medio marino

1. Inspección y mantenimiento de infraestructuras submarinas

Tareas: Revisar y reparar plataformas petrolíferas, cables submarinos, tuberías y estructuras de puertos.
Ventaja: La movilidad del robot en terrenos irregulares y su capacidad para manipular herramientas permiten llegar a zonas difíciles o peligrosas para humanos o ROVs convencionales.

2. Búsqueda y rescate en zonas costeras

Tareas: Explorar zonas rocosas y playas tras desastres como tsunamis, buscando personas o animales atrapados.
Ventaja: La combinación de locomoción ágil y percepción visual permite moverse tanto en tierra firme como en la interfaz agua-tierra.

3. Monitoreo ambiental y estudios marinos

Tareas: Recoger muestras de agua, sedimentos o flora marina, y monitorear la salud de arrecifes coralinos o especies protegidas.
Ventaja: Puede desplazarse sobre fondos arenosos, rocosos o coralinos sin causar daños, mientras recopila datos en tiempo real.

4. Exploración y cartografía de fondos marinos

Tareas: Mapear zonas costeras, bahías o lagunas para estudios geológicos, arqueológicos o de contaminación.
Ventaja: Puede recorrer áreas donde drones acuáticos no llegan con tanta precisión, incluso fuera del agua (en la interfaz).

5. Apoyo en operaciones de salvamento marítimo

Tareas: Llegar rápidamente a embarcaciones dañadas, transportar pequeñas cargas o equipos, asistir a personas en rescate.
Ventaja: Resistencia a ambientes hostiles y autonomía en movimientos tanto en playa como en muelles o embarcaderos.

6. Soporte logístico en plataformas y barcos

Tareas: Transportar herramientas, equipos o materiales de un punto a otro dentro de una plataforma o barco.
Ventaja: Al ser autónomo y pequeño, reduce la necesidad de operadores humanos en espacios complicados.

Ejemplo concreto de misión para un robot cuadrúpedo con IA en una operación de inspección y mantenimiento submarino en una plataforma petrolífera costera. Aquí va:

Ejemplo de Misión: Inspección y mantenimiento de una plataforma petrolífera costera

Objetivo

Realizar una inspección detallada y detectar posibles daños en las bases sumergidas de la plataforma, para posteriormente realizar reparaciones menores y reportar el estado estructural.

1. Despliegue

Lugar: Plataforma petrolífera costera con bases de soporte sumergidas en agua poco profunda (3-10 metros).
Robot: Cuadrúpedo acuático-terrestre equipado con IA, cámaras, sensores y brazo manipulador.
Base de operaciones: Plataforma principal con estación de control remoto y zona de recarga autónoma.

2. Equipamiento del robot

Sensores:
- Cámara estéreo para visión 3D y reconocimiento de daños.
- Sensores ultrasónicos para medir grosor y detectar corrosión interna.
- Sensor de salinidad y temperatura del agua.
- Sensor de presión para calibrar profundidad y movimiento.
Actuadores:
- Brazo manipulador con herramientas intercambiables (cepillo para limpieza, pinzas, soldador de precisión).
- Sistema de locomoción para moverse sobre rocas y estructuras submarinas.
Comunicación:
- Enlace inalámbrico con la estación base mediante señal acústica y radiofrecuencia.

3. Secuencia de la misión

Fase	Acción principal	Detalle
Exploración inicial	Robot se desplaza desde la plataforma a la base sumergida	Recorre la estructura con cámaras y sensores, crea mapa 3D.
Análisis de daños	Inspecciona zonas con posibles corrosiones o fisuras	Usa sensores ultrasónicos y visión para detectar anomalías.
Limpieza y preparación	Usa el brazo para limpiar zonas de algas o sedimentos	Prepara la zona para reparaciones.
Reparación menor	Realiza soldaduras o ajustes menores con el brazo manipulador	Soluciona grietas o refuerza uniones.
Informe y regreso	Envía informe detallado a la estación base y regresa	Incluye mapas, fotos y diagnóstico.

4. Beneficios

Minimiza riesgos para humanos en zonas peligrosas o de difícil acceso.
Inspección frecuente y detallada que previene accidentes y fugas.
Reducción de costos al automatizar tareas repetitivas y riesgosas.
Capacidad de adaptación a otros tipos de estructuras submarinas.

Diagrama esquemático y descripción básica de la ruta y equipamiento del robot durante la misión de inspección y mantenimiento en la plataforma petrolífera:

🗺️ Diagrama esquemático de ruta y equipamiento

csharp

[Plataforma principal]
        |
        |  (desplazamiento inicial por rampa)
        ↓
[Zona intermareal (agua baja)]
        |
        |  (locomoción terrestre-acuática)
        ↓
[Base sumergida 1] — inspección visual y ultrasónica
        |
        |  (avanza por la estructura submarina)
        ↓
[Base sumergida 2] — limpieza con cepillo + inspección
        |
        |  (evaluación de daños)
        ↓
[Base sumergida 3] — reparación con soldador
        |
        |  (comunicación y recopilación de datos)
        ↓
[Regreso a plataforma principal]

🎛️ Equipamiento destacado del robot

Cámaras estéreo: Visión 3D para detección precisa.
Sensor ultrasónico: Medición de grosor y detección de corrosión.
Brazo manipulador con herramientas intercambiables: Limpieza, soldadura, agarre.
Sensores ambientales: Temperatura, salinidad, presión.
Comunicación inalámbrica acústica y RF: Enlace con estación base.
Locomoción adaptable: Capacidad para andar sobre terreno irregular y sumergirse.

🤖 Simulación básica de operación y movimiento

Inicio: Robot parte desde plataforma, usa sensores para evaluar terreno.
Locomoción: Alterna movimientos terrestres y semiacuáticos, ajustando la postura para estabilidad.
Percepción: Escanea base sumergida, genera mapa 3D con cámara y ultrasónicos.
Interacción: Utiliza brazo para limpiar algas, inspecciona áreas críticas.
Reparación: Aplica soldadura en fisura detectada.
Comunicación: Envía datos en tiempo real y recibe órdenes de ajustes.
Regreso: Navega hacia plataforma para recarga y descarga de información.