Os comportamentos animais e os mecanismos biológicos que os sustentam estão entre as maiores fontes de inspiração para os estudos de robótica. Ao longo da última década ou assim, Inúmeras equipes de pesquisa em universidades e empresas em todo o mundo têm tentado desenvolver robôs que recriem o comportamento ou a estrutura de espécies animais específicas.

Uma das últimas tentativas foi feita por dois pesquisadores da Universidade de Zaragoza, Manuel Bernal Lecina e Javier Civera, que recentemente desenvolveu um robô quadrúpede chamado LoCoQuad inspirado em aracnóides. Este robô, apresentado em um artigo pré-publicado no arXiv, poderia ter uma série de aplicações em pesquisa e educação em robótica.

"Esta jornada de pesquisa começou com um projeto de verão que se tornou minha tese de bacharelado, "Bernal-Lecina disse ao TechXplore." A ideia inicial era construir uma plataforma robótica de custo super baixo, capaz de movimentos ad-hoc básicos, como rotação, andando, e assumir poses específicas. Comecei a construir protótipos básicos e testar as vantagens de cada iteração, buscando a tipologia certa e o melhor compromisso preço-qualidade para atuadores, unidades de controle, e baterias. "

Depois de realizar uma extensa pesquisa sobre robôs de baixo custo e produzir uma série de componentes usando impressão 3-D, Bernal-Lecina começou a colaborar com Javier Civera, seu mentor na universidade, sobre a criação de um novo robô. Seu objetivo era desenvolver uma plataforma robótica de baixo custo que pudesse ser usada como referência para treinar e avaliar algoritmos de aprendizagem por reforço (RL).

"Nosso estudo abordou a necessidade atual de plataformas robóticas capazes de aprender fazendo, algo complexo para um robô barato, mas também algo que vemos constantemente nas redes sociais, tecnologia móvel e outros ambientes digitais, "Bernal-Lecina disse.

LoCoQuad, o inspirado em aracnóide, plataforma robótica de quatro patas criada por Bernal-Lecina e Civera, tem custos de hardware extremamente baixos (variando entre $ 150 e $ 165 USD), e assim poderia ser facilmente fabricado em grande escala. Embora possa não ser o robô quadrúpede mais eficiente desenvolvido até o momento, seu baixo custo de produção, o fato de ser de código aberto, altamente configurável e amigável, torná-lo uma plataforma altamente promissora para pesquisa e educação.

"Sempre gosto de falar sobre LoCoQuad como uma plataforma robótica capaz de quase tudo, "Bernal-Lecina disse." Mas sendo realista e um pouco mais racional, LoCoQuad é uma caixa com quatro pernas, totalmente de código aberto e de uso geral, com a flexibilidade de implementar uma ampla variedade de algoritmos, variando de comportamentos relevantes para fins de educação básica ao avanço do estado da arte nos níveis educacionais mais elevados. "

Como parte de seu estudo, Bernal-Lecina e Civera demonstraram a eficácia do LoCoQuad em uma série de experimentos. Eles descobriram que o robô pode completar uma variedade de tarefas básicas, sugerindo que é uma ótima plataforma para testar o aprendizado por reforço e outros algoritmos de aprendizado de máquina.

"A ideia de trazer robôs acessíveis para o mercado está nas aptidões que esses robôs podem ter, "Bernal-Lecina disse." Nós não precisamos de mais robôs estúpidos, já temos o suficiente deles, e sabemos como usá-los. Precisamos de robôs inteligentes e autônomos para não termos que nos preocupar com eles. Eu acredito que os robôs deveriam, na verdade, Tome conta de nós."

Técnicas de aprendizado de máquina, como modelos de aprendizagem por reforço, agora estão desempenhando um papel crucial no desenvolvimento de robôs inteligentes e eficientes. LoCoQuad, a plataforma robótica de baixo custo desenvolvida por Bernal Lecina e Civera, pode ser usado para testar algumas dessas técnicas e identificar maneiras de aprimorá-las.

"LoCoQuad é apenas mais uma peça do quebra-cabeça, "Bernal Lecina explicou." Isso nos permite demonstrar que mesmo desajeitado, robôs baratos e simples podem ser ensinados (ou aprender por si mesmos) para cumprir tarefas básicas e complexas. LoCoQuad traz uma nova alternativa para verificar se o próximo grande marco na área de robótica é possível. "

Bernal Lecina e Civera já começaram a usar LoCoQuad em outros estudos para comparar algoritmos e identificar os mais eficazes. O design do LoCoQuad e o software necessário para implementá-lo foram publicados online e podem ser baixados gratuitamente no GitHub. Os pesquisadores esperam que outras equipes em todo o mundo baixem seu software e comecem a usar o LoCoQuad para testar seus próprios algoritmos de aprendizado de máquina.

"Continuaremos trabalhando em atualizações para nosso pequeno robô fantástico, "Bernal Lecina disse." Nosso primeiro objetivo é melhorar as habilidades do cérebro para tornar a plataforma mais interessante para outras universidades e grupos de pesquisa, para que eles possam começar a usar LoCoQuad como uma plataforma de referência para testar seus algoritmos e também para começar a ensinar robótica móvel em níveis acadêmicos inferiores com um robô para cada aluno. "

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