«Creamos perros robots que patrullan la frontera estadounidense»

Siempre me interesaron la tecnología y las máquinas, pero al crecer también pensé en hacerme veterinario. En realidad, tuve un tío que era veterinario, así que fui su aprendiz cuando era adolescente en Irlanda. Lo que nunca imaginé es que algún día crearía perros robots.

Luego mis intereses en verdad se fusionaron. Yo estaba involucrado tremendamente en competencias de robótica en mis años formativos. Y luego, en la preparatoria, en Canadá, vi una charla TED del profesor Bob Full, quien trabaja en biología integrativa en la Universidad de California, Berkeley. El profesor Full hace mucha investigación en biomecánica sobre cómo los animales más capaces se pueden mover de maneras increíbles en el mundo natural.

Terminé llamándolo durante mis estudios universitarios en ingeniería mecánica. Dijo que apreciaba mi entusiasmo, pero que, si quería hacer este tipo de trabajo del lado de la ingeniería, debería contactar a sus colaboradores, los profesores de ingeniería. Escribí mal todos los nombres que él me dio por teléfono, pero el primer nombre era Daniel Koditschek, quien terminó siendo mi asesor de doctorado en la Universidad de Pensilvania. Mi trabajo allí, a partir de 2012, fue entender cómo los animales logran su movilidad asombrosa, y luego tratar de sintetizar esos principios en la robótica.

EL NACIMIENTO DE NUESTROS PERROS ROBOTS

Cuando estaba en mi programa de doctorado trabajaba muy de cerca con mi colega, Avik De, en los robots que estaban allí en el laboratorio. El statu quo de los robots por entonces estaba inspirado biológicamente en las cucarachas. Resulta que el patrón que dispara los músculos en una cucaracha en realidad es el mismo cuando caminan por un terreno demasiado irregular y cuando caminan por un suelo completamente plano. Ellas tienen una estructura mecánica, en sus patas, afinada cuidadosamente.

Estos robots fueron muy buenos en pasar por terrenos irregulares, pero en realidad no respondían muy bien en cuanto a interaccionar con su ambiente. Así que Avik y yo vimos una oportunidad de mejorarlos y terminamos construyendo nuestra propia infraestructura con cuatro patas que reaccionaban al máximo al ambiente. En realidad, construimos tres robots usando estas infraestructuras y principios, y nuestro robot Minitaur de cuatro patas fue el más fácil de controlar.

Al principio se trataba solo de investigación. No teníamos clientes en mente, y en realidad les vendíamos los robots a otros investigadores. Habíamos visto lo que otras compañías estaban haciendo, en cuanto a hacer útiles los robots con patas en escenarios del mundo real, y la robótica obviamente ya tenía un éxito enorme en ambientes muy controlados.

En el marco de una fábrica tienes brazos robóticos que construyen, sueldan o pintan autos; pero es un ambiente muy controlado. Si hay un contacto inesperado entre un brazo robótico y algo más, esto podría provocar que toda la planta se apague y se lleve a cabo una investigación completa. En el mundo real, cada vez que la pata de un robot toca el suelo, esto es técnicamente una colisión inesperada. Necesitas que un robot sea capaz de lidiar con ello, y que el sistema sea robusto.

Después de un par de meses, nuestro director general, Jiren Parikh, nos halló en 2015, y juntos hicimos una estrategia por un tiempo. Nosotros no teníamos dinero; apenas nos las arreglábamos por nuestra cuenta con base en las ventas de los robots Minitaur y tarjetas de crédito.

Pero queríamos construir un robot de cuatro patas que estuviera sellado, estuviera totalmente reforzado y fuese reparable en el terreno, con buena duración y vida de la batería. Y queríamos que tuviera la capacidad de portar cargas explosivas en un escenario del mundo real.

Así, empezamos a construir nuestros Vehículos Cuadrúpedos Terrestres No Tripulados con Visión 60, un robot nuevo. Muy al principio, teníamos prototipos burdos de robots, y les decíamos a los clientes que, si nos ayudaban a financiar esto, podrían ayudarnos a esculpir el producto para darles exactamente el tipo de robot que ellos pensaban que les sería útil. Uno de nuestros primeros clientes fue el Comando Especial de Guerra Naval de Estados Unidos, el cual trabaja en colaboración con los equipos SEAL de la Armada. En ese momento en realidad se trataba solo de IVR (inteligencia, vigilancia y reconocimiento). Es decir, ser capaces de mantener a la gente un poco más atrás y enviar primero al robot en situaciones peligrosas para obtener algún conocimiento de la situación.

¿QUÉ PUEDEN HACER LOS PERROS ROBOTS?

Llamar al Visión 60 un “perro” robótico es muy certero. Muchos de nuestros clientes llaman a nuestros robots ahora como “el perro”. Lo que diferencia nuestra tecnología es que nuestros robots tienen la capacidad de sentir el ambiente y el terreno a través de los motores.

Por lo general, la manera en que se construyen los brazos robóticos y los robots con patas es con un motor muy pequeño, y luego una relación de transmisión muy grande. Los motores de nuestro perro robótico solo son más robustos inherentemente y manejables gracias a la relación de transmisión mucho menor.

Esto también les permite a los motores “sentir” el suelo sin la necesidad de sensores adicionales, permitiéndoles a los robots atravesar terrenos difíciles incluidos arena, nieve, hielo, lodo y laderas rocosas.

Nuestros perros robots pesan alrededor de 45 kilos y tienen una duración de tres horas de caminata continua a un paso de un metro por segundo. Pero esta se puede ampliar si se paran o es hora de inspeccionar mientras caminan. Cuando la batería está baja, regresa a lo que llamamos su “caseta” y se sienta en un puente inalámbrico de carga mientras se despliega a otro perro robótico.

En realidad, solo hay dos tipos de aplicaciones amplias para los perros robóticos. El primer tipo es más ad hoc, donde el robot es enviado antes que la gente a inspeccionar, o determinar si hay un dispositivo explosivo o algún tipo de químico peligroso o agente nuclear.

Enviar al robot equipado con los sensores correctos significa que este puede investigar lo que sucede. Ya sea con una cámara de visión normal, una cámara térmica, o cualquier cantidad de sensores más exóticos, el robot adquiere más conocimiento de la situación. De forma similar, si se sospecha que algo es un explosivo improvisado, puedes hacer que un humano se vista con un traje antibombas e investigue, pero si algo sale mal, es en verdad dañino.

O simplemente podrías enviar a un perro robótico por delante para que haga lo mismo, tal vez con un interruptor, que es un accesorio del robot el cual es capaz de destruir esos explosivos improvisados sin dispararlos.

Tenemos una sociedad con Zero Point para hacer demostraciones con su interruptor para escuadrones de bombas de todo Estados Unidos, y con la Corporación de Seguridad ARES para demostrar cómo los robots pueden ayudar a desmantelar una planta de energía nuclear en el Sitio Hanford en Benton, Washington.

El segundo tipo son los comportamientos persistentes. Ello podría ser en un contexto industrial para una patrulla de inspección. Digamos que, en una planta de manufactura, el perro robótico puede salir unas cuantas veces al día, caminar la misma ruta y dar una mirada para leer algunos medidores, o ver la temperatura del equipo para asegurarse de que todo opera dentro de las especificidades.

En un contexto militar o gubernamental, el robot puede hacer lo mismo, pero es más en un marco de seguridad. Al momento, en la Base Tyndall de la Fuerza Aérea en Florida, el perro robótico patrulla un par de veces al día, camina una ruta de ocho kilómetros en un ambiente muy rudo, similar a un pantano, grabando lo que ve y buscando anomalías.

La revisión de identificaciones por parte de nuestro perro robótico no es una aplicación que esté en uso en ningún lado todavía, pero esperamos que lo esté en el futuro.

PERROS ROBOTS QUE PATRULLAN LA FRONTERA ESTADOUNIDENSE

El Departamento de Defensa (DoD) de Estados Unidos financia mucha investigación en robótica, por lo que el interés militar en nuestros robots ciertamente no fue algo que nos sorprendiera mucho. Herramientas como el GPS, o el internet, en realidad empezaron con una gran cantidad de financiamiento del gobierno para ayudar a que los productos alcanzaran el grado de refinamiento y sofisticación que luego fueron útiles en el sector privado.

La Oficina de Aduanas y Protección Fronteriza (CBP) de Estados Unidos ha compartido que nuestros perros robóticos han participado en ejercicios de entrenamiento con el fin de usarlos para patrullar la frontera sur de Estados Unidos. Es un terreno muy difícil, y también es un área grande que necesita activos con cámaras que sean capaces de tener un buen entendimiento de lo que sucede, o sensores químicos para buscar drogas prohibidas.

El perro robótico sabe que va del punto “A” al punto “B”, y si hay un obstáculo en el camino, rodea el obstáculo. Entonces, si interaccionara con un ser vivo, solo trataría de darle la vuelta. Pero se usa principalmente en ambientes donde no hay mucha gente. Y se trata de eso precisamente. En estos ambientes muy dispersos donde hay pocas personas, o donde sería muy peligroso que estuviese la gente, hay la necesidad de tener información del ambiente.

¿LOS PERROS ROBÓTICOS SON SEGUROS?

Pienso que la gente tiene esta gran idea equivocada de que como vemos robots en películas y programas de televisión los cuales claramente toman sus propias decisiones, cuando luego vemos un robot en el mundo real, pensamos que podría tomar una decisión de alto nivel. Este no hace eso para nada.

Vamos más allá en cuanto a asegurarnos de que los robots en sí sean seguros. Son controlados por una persona. El nivel más alto de coordinación para nuestros robots, al momento, es que una persona vea una pantalla grande que tendrá múltiples robots en el mapa, y puede hacer que los robots se muevan estratégicamente.

El perro robótico no toma decisión alguna por sí mismo, solo amplifica la capacidad de una persona de tener todos estos ojos o sensores distribuidos y moviéndose por el ambiente.

La razón de que nuestros perros robóticos no corran con libertad es que no tienen voluntad para hacer algo como eso. Son similares a un teléfono inteligente en cuanto a cómo sabe que está en un ambiente. Como un teléfono inteligente, tiene GPS y otros sensores. ¿Pero tu teléfono alguna vez decide que quiere ir a algún lado por voluntad propia? No.

Si al perro robótico se le dice que vaya a cierta parada GPS, hasta que se le dé otra instrucción, y no reciba alguna otra instrucción, solo va a seguir en marcha hacia las mismas paradas hasta que, en algún momento, la batería se muera, o se siente porque la batería está baja. También hay botones de emergencia para detenerlo, los cuales cortan la energía.

Convertir en armas a los perros robóticos es algo que nosotros no hacemos, el robot en realidad es una plataforma. Entonces, desde nuestra perspectiva, esa es en realidad una decisión que toma el gobierno.

Ellos financiaron la investigación y desarrollo, y compran estos perros robóticos, y pienso que la decisión cae en el ámbito de lo que ellos quieren hacer con estas plataformas. Hay todo tipo de leyes éticas militares y muchos procesos en marcha en el fondo, y sentimos que estas son las personas correctas y capaces para tomar este tipo de decisiones.

Y el robot no es un sistema autónomo que tome decisiones cruciales, de vida o muerte, por su cuenta. Hay una persona en el otro extremo que toma todas estas decisiones. El robot en realidad es una herramienta.

EL FUTURO DE LA ROBÓTICA Y LOS PERROS ROBÓTICOS

Ahora tenemos alrededor de 30 personas en el equipo en Ghost Robotics, pero todavía estoy muy involucrado con el diseño de los robots. Hacemos mejorías continuamente y, en el futuro cercano, construiremos los robots Vision a escalas diferentes. Ya tenemos un robot más pequeño, solo para investigadores, que pesa alrededor de 11 kilos. Una versión reforzada de ese robot más pequeño sería más barata y podría adaptarse más ampliamente para inspección industrial, sobre todo en ductos u otros espacios confinados que son peligrosos y difíciles para que los atraviese la gente.

Esta tecnología es muy aplicable para todo tipo de sistema que requiera interacciones de fuerza controlada con el ambiente; tener motores que sean manejables y responsivos, pero que sean muy fuertes. En lo personal, pienso que sería muy interesante a largo plazo aplicarlo a las prótesis o los exoesqueletos mecánicos.

Siempre me interesaron las compañías incipientes. Mi abuelo es muy emprendedor. Entonces, pienso que saqué un poco de eso de él. Y mis padres son académicos, así que heredé un poco de esa parte de ellos. Mezclar esos dos mundos ha sido satisfactorio en extremo a nivel personal.