Después de 25 años, todavía no vemos patadas de bicicleta en la RoboCup

novenoEl Simposio RoboCup de este año, celebrado en Bangkok, Tailandia, marca el 25.° aniversario del evento, una competencia internacional dedicada al avance de las tecnologías de robótica e inteligencia artificial. El objetivo original del trofeo era hacer que el estado de la robótica fuera lo suficientemente fuerte como para formar un equipo de jugadores de fútbol robóticos capaces de vencer a un equipo campeón mundial (humano) para 2050, pero muchas cosas han cambiado desde 1997.

RoboCup 2019

RoboCup

Tanto el evento como sus participantes mecánicos han evolucionado a pasos agigantados en los años transcurridos. El número de equipos participantes se ha multiplicado por diez desde el evento inaugural, de 38 a más de 300, con competidores que ahora provienen de más de 40 países de todo el mundo. Y en lugar de caerse por las escaleras, las estructuras humanas modernas de hoy las hacen retroceder.

“Pensamos en [the competition] como un gran desafío similar a las misiones Apolo que buscaban llevar a un hombre a la luna”, dijo el Dr. Peter Stone, profesor de informática en la Universidad de Texas en Austin y director senior de Sony AI America. “En ambos casos, uno podría preguntarse razonablemente, ¿por qué vale la pena tratar de lograr tal objetivo? ¿Qué ganamos al llevar a un hombre a la luna? ¿Qué ganamos al crear robots sobrehumanos que juegan al fútbol?”

“En el caso de la misión Apolo, hubo varias tecnologías derivadas en áreas como telemetría remota, monitoreo corporal, dispositivos de respiración, estructuras de tela, comunicaciones y empaque de alimentos”, continuó. “En el caso de RoboCup, había varias empresas emergentes fundadas por participantes de RoboCup que usaban tecnologías de RoboCup, sobre todo Kiva Systems, que se convirtió en Amazon Robotics”.

“Esta visión inspiró mi investigación inicial sobre el diseño de IA y el aprendizaje automático en sistemas multiagente”, escribió Stone en un blog de IA de Sony de 2021, “y ha seguido inspirando mi investigación y la de mis alumnos sobre estas áreas y el aprendizaje de robots a lo largo de los años. .”

Las ideas que llevaron a la RoboCup (¿puedes usar una competencia de fútbol para avanzar en la investigación de la robótica y la inteligencia artificial?) han estado filtrándose en el mundo académico desde principios de la década de 1990, según RoboCup, aunque no fue hasta la Conferencia Internacional Conjunta sobre Inteligencia Artificial de 1995. que se sentaron las bases El oficial de la competencia RoboCup. Después de un lapso de dos años requerido para que los equipos organizaran la financiación y el entrenamiento, Nagoya, Japón, fue sede del primer evento con una asistencia de más de 5000 espectadores.

Hoy en día, los equipos pueden competir tanto en partidos de fútbol virtuales como físicos utilizando una variedad de robots humanoides, clasificados en divisiones por tamaño, habilidad y forma de pedalear, así como enfrentar a sus socorristas robóticos contra las pistas de desastre llenas de peligros de la Copa, en el mejor de los casos. Una salida posible. en robo-mayordomo en la competencia @Home, y diseñe la operación de piso de almacén más eficiente de la industria. Incluso hay una liga dedicada a la robótica juvenil que abarca los campos de fútbol, ​​búsqueda y rescate y actuación en el escenario.

“Una de las contribuciones científicas más importantes de RoboCup fue demostrar cómo las competencias pueden impulsar la investigación y también proporcionar una manera de comparar objetivamente diferentes tecnologías”, dijo el Dr. Claude Smoot, director del Grupo de Investigación de Inteligencia Artificial de la Universidad de Nueva Gales del Sur y adjunto director del iCinema Center for Interactive Cinema Research.

Sammut cita RoboCup Rescue como un ejemplo importante de comparación. El concurso cuenta con el apoyo, en parte, del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de EE. UU. (NIST). “La arena utiliza los métodos de prueba desarrollados por NIST para medir el rendimiento de los robots de recuperación ante desastres y eliminación de armas. Cada año, los métodos de prueba se actualizan para reflejar la experiencia del mundo real, por lo que se alienta a los equipos a expandir las capacidades de sus robots para manejar cada vez más tareas complejas.”

Entrenar robots para jugar fútbol “es un gran problema en el que trabajar porque necesita avances en la mayoría de las áreas de inteligencia artificial y robótica (y es divertido y motivador para los estudiantes)”, dijo Smoot, pero aprender este juego no les enseñará a los robots todo lo que saben. necesita saber sobre cómo navegar por el resto del mundo. El curso de rescate de trofeos requiere que el robot supere un terreno desconocido para rescatar a las víctimas, mientras que @Home requiere una sólida interacción humano-robot y habilidades de planificación. “Los seres humanos que trabajan con robots son un objetivo importante, por lo que la introducción de robots para el servicio a domicilio nos empuja en esa dirección”, dijo.

Este desarrollo de habilidades se ha mantenido al ritmo del flujo constante de avances de hardware en el campo. Sammut señala los “aumentos masivos en el rendimiento de las CPU y GPU de bajo costo y bajo consumo” para manejar un mayor grado de procesamiento a bordo, así como la rápida caída del precio de los equipos sensoriales. “La primera cámara de profundidad que compramos para nuestros robots de rescate en 2006 costó 10 000 €. Ahora puedes comprar otras mucho mejores por unos pocos cientos de dólares y tu iPhone y iPad las tienen integradas”.

Sin embargo, incluso con un cuarto de siglo de avance tecnológico, los competidores de RoboCup de hoy se parecen más al viejo Asimo que a Sunny. Los partidos no son tanto espectáculos de destreza mecánica y destreza atlética que se mueven a gran velocidad, ya que ven a un par de pequeños autómatas arrastrarse detrás de una pelota mientras sus desarrolladores los siguen, listos para intervenir en caso de un paso en falso o un tropiezo.

“Los motores y las baterías han mejorado un poco, pero necesitan un mayor desarrollo para poder lograr una mejor velocidad, agilidad y longevidad”, admitió Sammut. “Los materiales suaves y livianos pero fuertes harán que los robots sean más seguros. No me gustaría estar en el campo con los grandes robots humanoides actuales, ¡porque derribar sería realmente doloroso!”

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