El modelo de control predictivo en los robots de Boston Dynamics y ¿qué aplicaciones industriales son particularmente efectivas con Spot y Atlas?

🔍🧠 ¿Cómo funciona exactamente el modelo de control predictivo (MPC) en los robots de Boston Dynamics?

Hyundai y Boston Dynamics colaboraron para desarrollar algoritmos avanzados de control predictivo de modelos (MPC). Esta colaboración tiene como objetivo aprovechar las capacidades de los robots de Boston Dynamics, como: B. Atlas, al poder predecir y adaptar sus movimientos de forma más eficaz. MPC es una estrategia de control que utiliza un modelo del sistema para predecir resultados futuros y optimizar las acciones de control en consecuencia. Este enfoque permite a los robots realizar tareas complejas con mayor precisión y adaptabilidad al anticipar cómo sus acciones afectan el entorno y adaptarse en tiempo real.

La integración de MPC en los robots de Boston Dynamics es parte de un esfuerzo más amplio para aprovechar las tecnologías avanzadas de inteligencia artificial y aprendizaje automático. Estas mejoras tienen como objetivo aumentar la capacidad de los robots para navegar en entornos complejos, realizar tareas dinámicas e interactuar de forma más natural con las personas. La participación de Hyundai en esta iniciativa refleja su enfoque estratégico en el uso de la robótica y la inteligencia artificial para impulsar la innovación en diversas aplicaciones industriales.

El control predictivo de modelos no es una forma de inteligencia artificial (IA) per se, sino más bien un método de control avanzado que utiliza modelos matemáticos para predecir estados futuros del sistema y calcular medidas de control óptimas. Sin embargo, MPC se puede combinar con tecnologías de inteligencia artificial para aumentar su rendimiento. Por ejemplo, el aprendizaje automático se puede utilizar para mejorar los modelos utilizados en MPC o para desarrollar estrategias de control adaptativo.

En la práctica, esto significa que mediante el uso de técnicas de inteligencia artificial como el aprendizaje automático, MPC puede adaptarse a condiciones cambiantes y mejorar la eficiencia y precisión del control. Esta combinación a menudo se considera una extensión o evolución de MPC, como en el caso de MPC 2.0, que integra explícitamente el aprendizaje automático para aprender continuamente de los datos y optimizar el control.

🤖🔧 Control predictivo de modelos en robots de Boston Dynamics

El control predictivo de modelos es una estrategia de control avanzada que mejora significativamente las capacidades de robots como los de Boston Dynamics, incluidos Atlas y Spot. Se utiliza un modelo dinámico del robot para predecir estados futuros y optimizar las acciones de control durante un horizonte temporal definido. Este método permite a los robots realizar tareas complejas de forma más precisa y adaptable.

🔍🛠️ Cómo funciona el MPC

1. Predicción y optimización

MPC utiliza un modelo dinámico del robot para simular posibles estados futuros dentro de un horizonte de predicción. Luego, las acciones de control se optimizan para minimizar una función de costos, que generalmente incluye objetivos como minimizar las desviaciones de una trayectoria deseada o evitar obstáculos.

2. Proceso iterativo

Aunque MPC calcula una secuencia de acciones de control, solo se lleva a cabo la primera acción. Este proceso se repite en cada paso de tiempo, mediante el cual se incluyen nuevos datos de medición y se recalculan las acciones óptimas. Este procedimiento iterativo también se conoce como "control de horizonte de retroceso".

3. Ajuste en tiempo real

Al actualizar continuamente las predicciones y controlar las acciones basadas en comentarios en tiempo real, MPC permite que los robots se adapten dinámicamente a entornos y tareas cambiantes. Esto mejora su capacidad para sortear terrenos complejos e interactuar eficazmente con su entorno.

⚙️📈 Ventajas de los robots Boston Dynamics

Atlas

MPC permite a Atlas realizar movimientos dinámicos de todo el cuerpo, mantener el equilibrio y moverse en entornos no estructurados. Esta capacidad es particularmente importante para aplicaciones como la respuesta a desastres, donde el robot debe navegar entre escombros y realizar operaciones de rescate.

lugar

Spot se beneficia del MPC a través de una movilidad y autonomía mejoradas en entornos industriales. Puede completar tareas como inspecciones de sitios, recopilación de datos y detección remota con alta confiabilidad y mínima intervención humana.

🏭🤖 Aplicaciones industriales de Spot y Atlas

🔎🏗️ Lugar

Gracias al Model Predictive Control (MPC), Spot ha mejorado la movilidad y la autonomía – Imagen: Boston Dynamics

1. Construcción

Spot se utiliza para inspecciones de sitios, monitorear el progreso de la construcción y garantizar la seguridad al atravesar de forma autónoma los sitios de construcción.

2. Industria del petróleo y el gas

Spot realiza diagnósticos remotos en entornos peligrosos, lo que reduce la necesidad de presencia humana en áreas potencialmente peligrosas.

3. Sector energético

Ayuda a monitorear la infraestructura y realizar controles de mantenimiento de rutina.

🚑⚒️Atlas

Qué tecnologías innovadoras introdujo Hyundai en el desarrollo del Atlas – Imagen: Boston Dynamics

1. Socorro en casos de desastre

Atlas puede atravesar terrenos difíciles para ayudar en misiones de búsqueda y rescate y brindar apoyo donde las personas no pueden llegar de manera segura.

2. Automatización industrial

Atlas es capaz de automatizar tareas repetitivas o peligrosas en entornos de producción, aumentando la eficiencia y la seguridad.

3. Investigación académica

Atlas sirve como plataforma para la investigación en robótica, permitiendo el estudio de técnicas avanzadas de locomoción y manipulación.

⚡📊 Particularmente eficaz en aplicaciones industriales

El control predictivo de modelos permite que los robots de Boston Dynamics funcionen significativamente mejor en entornos complejos. Su control preciso y su capacidad de adaptarse en tiempo real los hacen particularmente efectivos en aplicaciones industriales donde los métodos de control tradicionales suelen ser inadecuados.

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