Un robot cuadrúpedo llamado RAIBO2 ha logrado completar un maratón completo de 42 kilómetros en una sola carga de batería, con un tiempo de 4 horas, 19 minutos y 52 segundos. Este registro supera ligeramente el promedio humano, que suele rondar las 4 horas y media. El logro, publicado en la revista Nature, demuestra los avances en eficiencia energética para robots caminantes.

Un maratón impulsado por eficiencia

El robot fue desarrollado por un equipo del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST), liderado por el roboticista Choongin Lee. El objetivo no era solo correr rápido, sino consumir la menor cantidad de energía posible por distancia recorrida. “Lo que importa es la energía consumida por unidad de distancia”, explica Lee.

Para lograrlo, identificaron dónde se pierde energía en los robots que caminan. Descubrieron que aproximadamente dos tercios del presupuesto energético se disipa como calor en los motores y su electrónica de control. El resto se pierde por fricción en los engranajes, pies que resbalan y el impacto de cada pisada.

Soluciones de ingeniería para ahorrar energía

El equipo abordó cada problema de forma individual:

• Redujeron el peso de cada pierna.
• Diseñaron placas de motor de baja resistencia.
• Invirtieron el presupuesto de masa liberado en una batería más grande.
• Utilizaron motores que producen el mismo torque con menos corriente.

Además, el estilo de caminata de RAIBO2 se entrenó mediante simulación con aprendizaje por refuerzo, recompensando al algoritmo por posar los pies suavemente y evitar resbalones o sobrecalentamiento. También se diseñó para recuperar y recargar la batería en tramos cuesta abajo.

Comparación con otros robots y humanos

El resultado es que RAIBO2 necesita menos energía para transportar un kilogramo a lo largo de un metro que un corredor humano promedio. El robot viaja aproximadamente tres veces más lejos por carga que otros cuadrúpedos, con una autonomía proyectada de unos 64 kilómetros.

Sarah Bergbreiter, ingeniera mecánica de la Universidad Carnegie Mellon, no involucrada en el estudio, se mostró impresionada: “Me impresiona su capacidad para combinar eficiencia con velocidad y movilidad en un cuadrúpedo”.

Katie Byl, ingeniera de la Universidad de California en Santa Bárbara, también externa al trabajo, señala que los robots humanoides que recientemente compitieron en China necesitaron varios cambios de batería por parte de un equipo de apoyo que corría a su lado. “Es como un equipo de boxes celular”, comenta. Sin embargo, el robot de Lee sí requirió ayuda humana durante el maratón.

Limitaciones y futuro

“RAIBO2 básicamente corre a ciegas”, explica Byl. El robot llevaba una cámara pero ningún software para interpretar el camino. Un operador humano tuvo que dirigirlo de forma remota. Añadir más autonomía costará energía, según Lee. Para minimizar la pérdida de eficiencia que causaría un cerebro electrónico adicional, su equipo trabaja actualmente en redes y sensores más pequeños a bordo. “De esta manera, el robot puede ser más capaz sin un gran aumento en el consumo de energía”, concluye Lee.

Implicaciones para la robótica y la electromovilidad

Este avance no solo es relevante para el mundo de la robótica, sino que también tiene implicaciones en la electromovilidad. La optimización energética es clave para vehículos eléctricos y sistemas autónomos. La capacidad de recorrer distancias largas con una sola carga es un objetivo compartido por desarrolladores de autos eléctricos y robots de reparto, entre otros.

El hecho de que un robot cuadrúpedo pueda completar un maratón sin recargarse sugiere que las técnicas de eficiencia podrían trasladarse a otras aplicaciones celulares. Además, el uso de aprendizaje por refuerzo para mejorar la locomoción es un ejemplo de cómo la inteligencia artificial está transformando el diseño de máquinas.

Si bien aún queda camino por recorrer en autonomía, este logro marca un hito en la búsqueda de robots más eficientes y capaces de operar durante períodos prolongados sin intervención humana.