Sábado , julio 20 2019

Suscribete gratis a nuestro boletin semanal

VISIONA . DESARROLLADORES . CONECTADOS .

Suscribete nuestro boletin semanal

PATROCINADORES
.
Home / Automatización y Robótica / Investigadora de UdeG diseña algoritmo para robots de salvamento

Investigadora de UdeG diseña algoritmo para robots de salvamento

Se trata de una red neuronal de cómputo que permite a los robots identificar patrones humanos de entre los escombros de inmuebles afectados por desastres.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

La investigadora de la Universidad de Guadalajara (UdeG) Dra. Nancy Guadalupe Arana Daniel, ha logrado perfeccionar las labores asistidas de rescate de los sistemas autómatas, al diseñar un algoritmo de cómputo que les confiere la habilidad de reconocer patrones humanos y escombros en un inmueble devastado.

Investigadora de UdeG diseña algoritmo para robots de salvamento

La especialista en Ciencias de la Computación y su equipo de colaboradores del Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías (CUCEI) de la UdeG, presentaron lo que es denominado una red neuronal artificial, que al ser configurado en un pequeño robot asistencial le provee la capacidad de detectar imágenes y de esta forma fijar indicios sobre si se tratan de patrones humanos o no, como serían huellas digitales, caligrafía, rostros, cuerpos, frecuencias de voz y hasta secuencias de ADN.

De acuerdo al extracto informativo de este avance científico, la Dra. Arana Daniel ha destacado que su línea de investigación se basó en el reconocimiento de patrones humanos, específicamente en siluetas, y una vez esbozado el criterio de su tecnología, se trazó la estructura computacional para conformar el algoritmo especial que ahora integra un pequeño robot experimental creado para comprobar la efectividad de esta red neuronal en operaciones de identificación rescate.

El pequeño robot que cuenta con una banda de rodamiento incorpora además una lámpara portátil y una cámara estereoscópica con lo cual captura imágenes de su entorno para enviarlas a un procesador central, donde el algoritmo efectúa su labor de detección ejecutando operaciones matemáticas altamente complejas.

Algoritmo de identificación
El algoritmo reconoce patrones humanos de entre simples escombros, ayudando a las labores de rescate.
El robot deberá entonces reunir todos los elementos necesarios y descifrar si en la imagen capturada existen patrones vinculados a siluetas humanas o cualquier recurso biológico perteneciente a una persona, finalmente desechar si se trata de solo escombros.

De acuerdo al reporte, el método aplicado en el algoritmo consiste en escanear primeramente el entorno, y de todas las imágenes capturadas se realiza una limpieza para separar solo aquellas que posean patrones de interés, como serían siluetas y otros elementos.

Para poner a prueba la eficacia del algoritmo, la Dra. Arana solicitó el apoyo de sus colegas Alma Yolanda García, Carlos Alberto López Franco y Gehová López, también académicos del CUCEI, quienes se involucraron en el desarrollo de los controles visuales y de la locomoción del robot, este último con un sistema de tracción para todo tipo de terreno.

Una vez elegidas las imágenes con los patrones humanos, entra en escena un sistema descriptor que se encarga de conseguir los puntos 3D para la caracterización visual y envolvimiento de objetos que posteriormente sirven para construir las siluetas externas de las víctimas humanas. Una vez dibujadas las siluetas por el sistema descriptor, entra la red neuronal de cómputo llamada CSVM que finalmente distingue los patrones humanos de aquellos que pudieran ser conformados por escombros, caracterizando la información de la imagen con valores numéricos para representar formas, colores y densidades.

Dra. Guadalupe Arana UdG
Dra. Nancy Guadalupe Arana Daniel investigadora de la Universidad de Guadalajara (UdeG)

“El reconocimiento de patrones sirve para que los descriptores de manera automática distingan los objetos que contienen información de las características que representan una silueta humana; ello implica desarrollar algoritmos que resuelven problemas tanto de armado del descriptor del objeto como de asignación de clases a dicho objeto”, explicó la Dra. Arana especialista en patrones de reconocimiento.

El autómata también está equipado con una serie de sensores de movimiento, láser y sistema de infrarrojos que implementa para hacer las tareas de reconstrucción de la zona y generar por lo tanto sus propias rutas de evacuación a partir de mapas bidimensionales.

- PUBLICIDAD -

De manera inicial el sistema estuvo integrado en su totalidad, no obstante los investigadores observaron que operarlo de esta manera resultaba demasiado peligroso y se corría el riesgo de estropear el sistema, por lo que decidieron segregar el algoritmo en una computadora portátil para ejecutarlo independientemente con una interface remota vía WiFi.

El propósito de los investigadores con este sistema es proveer herramientas más eficaces que ayuden a la clasificación de formas humanas a detalle, y al mismo tiempo permitir que los robots sean capaces de imitar un proceso de aprendizaje similar al de los humanos para distinguir objetos inertes y rastros de vida.

Robots de salvamento, cruciales en labores de rescate humano

La exposición a catástrofes naturales se ha convertido en un elemento que distingue a la actual generación humana, y factores determinantes creados y manipulados por la mano del propio hombre han coadyuvado a que dichas catástrofes azoten con más frecuencia.

Proyecto ICARUS
Proyecto ICARUS

Debido a este obscuro panorama, los mismos gobiernos han decidido establecer programas que soporten a grupos de investigación enfocados al estudio y desarrollo de métodos que amortigüen las condiciones en casos de emergencia, siendo el diseño de instrumentos de rescate una de las principales líneas que los equipos científicos centran sus esfuerzos.

Un ejemplo de estas líneas es el Proyecto ICARUS del Séptimo Programa Marco (FP7) de la Unión Europea, el cual intenta construir una gama de herramientas robóticas para labores de búsqueda y rescate durante catástrofes.

El objetivo principal de ICARUS es consolidar las diferentes propuestas científicas dirigidas a la aplicación y práctica de nuevos sistemas electromecánicos, de computación y técnicas para construir vehículos no-tripulados para salvamento humano.

Sus primeros dispositivos ya fueron presentados en un congreso con sede en marche-en-Famenne, Bélgica, el pasado mes de septiembre, donde diversos grupos participantes dieron a conocer sistemas basados en sensores incorporados a vehículos aéreos y terrestres con capacidades de identificación humana.

El proyecto ICARUS ya ha sido empleado en entornos como un evento catastrófico registrado en Bosnia y Herzegovina. Sus resultados han alentado a la Comisión Europea que ha decidió alargar este programa hasta el año 2017, asignando un presupuesto de 17 millones de euros para los diferentes proyectos.

En el caso del algoritmo diseñado por los investigadores de la Universidad de Guadalajara, liderados por la Dra. Guadalupe Arana, representa un paso hacia la materialización de instrumentos fuertes e inteligentes que colaboren en tareas de rescate y ayuden a no exponer la vida de los equipos de rescate.

- PUBLICIDAD -

Revisa también ...

Este robot hace el trabajo de 8 albañiles

El autómata pega ladrillos y levanta muros más rápido que un obrero humano. ElectronicosOnline.com Magazine …

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos necesarios están marcados *