Atta-Bots: Adaptaciones, comportamientos y funcionalidades en el marco de los proyectos PROE

El uso de sistemas o plataformas multirobot contribuye en la resolución de problemas relacionados con la planificación de rutas óptimas, eficientes y seguras en situaciones de emergencia, localización de víctimas en casos de desastre (como incendios o derrumbes) o determinación de fuentes de comida. En estas situaciones es necesario realizar una exploración de los entornos y digitalizarlos, con el fin de poder crear un mapa detallado de la zona. Si bien es cierto, estas tareas pueden ser realizadas por humanos, en escenarios peligrosos, inestables o de difícil acceso, los enjambres de robots permiten ahorrar recursos y proteger al personal humano.
En ese sentido, se han propuesto y ejecutado dos proyectos de investigación dentro del marco de los proyectos denominados PROE1: Planificación de Rutas Óptimas por medio de Enjambres. En PROE E1F12 se implementó un conjunto de técnicas para la recolección, transferencia y procesamiento de datos por medio de un enjambre de robots simulado, con el objetivo de mapear zonas y determinar rutas seguras de acceso y/o evacuación. En PROE E1F23 se diseñó un sistema multirobot físico para la exploración de escenarios estáticos desconocidos, con el fin de determinar rutas óptimas a través de la traducción y adaptación de los algoritmos computacionales de exploración y optimización resultantes de PROE E1F1. Así, como parte de la plataforma robótica diseñada en PROE E1F2, se logró crear un enjambre de 15 robots terrestres denominados AttaBots. Los Atta-Bots son capaces de la ejecución de comportamientos de exploración y mapeo, mediante tecnologías de fusión de sensores infrarrojos, giroscopios y odometría. También son capaces de comunicación inalámbrica (de un robot a un servidor central) mediante tecnologías de radio frecuencia, para transmitir los datos de exploración en tiempo real. Sin embargo, siempre
surgen posibilidades de mejora, cambio y adaptación a nuevas tecnologías y necesidades, esta es precisamente la razón de esta nueva propuesta.
Por otro lado, la mayoría de las investigaciones en el área de enjambres de robots se limitan a
estudios basados en simulaciones computacionales, muchas veces alejados de la realidad. Por lo
que el problema a tratar con esta propuesta está directamente relacionado con la brecha existente
entre enjambres de robots simulados y reales. Así, este proyecto tiene como objetivo generaldiseñar nuevos comportamientos y funcionalidades adaptadas a los Atta-Bots construidos en
PROE: E1F2 para disminuir la incertidumbre entre lo simulado y lo real.
Siendo que en PROE: E1F2 se estableció un protocolo de comunicación de los robots a un servidor
central, ahora se pretende extender dicho protocolo considerando la comunicación entre robots.
Por otro lado, el sistema multirobot diseñado actualmente sigue un proceso secuencial de la forma
exploración-mapeo-optimización, por lo que uno de los objetivos de esta propuesta es mejorar
dicha ejecución convirtiéndola en una simultánea, donde el mapeo y la optimización se realicen al
mismo tiempo que la exploración. Finalmente, se busca extender y explotar las capacidades
tecnológicas de los Atta-Bots mediante nuevos comportamientos colaborativos, distintos a la
determinación de rutas, como forrajeo, agregación, dispersión y transporte colaborativo.
La secuencia de proyectos PROE pretende colocar al TEC en la vanguardia, como referente
nacional y latinoamericano, de la investigación en el área de enjambres de robot, desarrollando
tareas complejas con mecanismos sencillos y de bajo costo. Este proyecto también promueve
dicho objetivo, debido a las mejoras buscadas y a nuevas colaboraciones nacionales.

Diseñar nuevos comportamientos y funcionalidades en los Atta-Bots
construidos en PROE: E1F2 para disminuir la incertidumbre entre lo simulado y lo real

- Escuela de Matemática:
Matemática aplicada: modelación, simulación, inteligencia artificial, análisis de datos, visualización de
información, optimización y aplicaciones a la ingeniería y a las ciencias.
- Área de Ingeniería Mecatrónica:
Área de Hábitat: digitalización de entornos humanos, determinación de dimensiones físicas en edificios
y alrededores, cumplimiento de leyes de accesibilidad, determinación de rutas óptimas.