El robot CUE7 de Toyota encesta canastas gracias a la IA

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La mayoría de la gente piensa en Toyota y se imagina un Camry, un Tacoma o quizá un Prius. ¿Un robot de más de dos metros lanzando tiros libres en el descanso de un partido de baloncesto profesional? Esa imagen cuesta más de imaginar. Pero hace poco, eso fue exactamente lo que pasó en el Toyota Arena de Tokio, y unos 8.400 aficionados lo vieron en directo.

El robot se llama CUE7. Se levantó con fluidez desde una posición sentada, regateó con una pelota de baloncesto y encestó un tiro libre sin ninguna intervención humana. El público aplaudió. Los ingenieros seguramente dieron un suspiro de alivio. Toyota había presentado oficialmente su robot humanoide más avanzado, impulsado por IA, y había elegido el baloncesto como escenario.

Entonces, ¿ por qué una empresa de coches fabrica robots de baloncesto? ¿Y qué tiene que ver todo esto contigo? Más de lo que te imaginas.

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Un robot con IA encesta canastas que parecen imposibles

El robot CUE7 de Toyota maneja el balón con precisión, demostrando cómo la IA puede aprender movimientos físicos complejos. (Toyota Motor Corporation)

El CUE7 se creó desde cero, a propósito

Esto es lo que hace que el CUE7 sea realmente diferente de sus predecesores: el equipo de Toyota descartó todo lo que habían creado y empezó de cero.

«Aprovechamos al máximo la IA, descartamos todo lo que habíamos desarrollado y empezamos de cero», dijo Tomohiro Nomi, jefe de investigación de robots humanoides en el Centro de Investigación de Vanguardia de Toyota.

No es una afirmación baladí. La serie CUE se remonta a 2017, cuando un grupo de empleados de Toyota la puso en marcha como un proyecto paralelo voluntario en su tiempo libre. Con el tiempo se convirtió en un programa de investigación oficial y, a lo largo de casi una década, el equipo ha desarrollado un hardware realmente impresionante. El CUE3 consiguió un récord mundial Guinness en 2019 por el mayor número de tiros libres consecutivos en baloncesto realizados por un robot humanoide (con ayuda), encestando 2020 seguidos. Luego, el CUE6 consiguió el récord del tiro de baloncesto más lejano realizado por un robot, acertando desde unos 24,5 metros de distancia.

Así que el legado ya estaba ahí. Lo que cambió con CUE7 fue la filosofía que hay detrás de su forma de aprender.

De la programación humana a la IA que aprende por sí sola

Las versiones anteriores del CUE se basaban en algo llamado «control predictivo de modelos». Básicamente, los ingenieros programaban paso a paso exactamente cómo debía moverse el robot. Funcionaba lo suficientemente bien como para batir récords mundiales. Pero también tenía sus límites. Cada nuevo movimiento requería una nueva programación por parte de un ser humano.

El CUE7, en cambio, utiliza el aprendizaje por refuerzo basado en inteligencia artificial. Aprende a lanzar la pelota basándose en su propia experiencia y en el método de prueba y error, en lugar de seguir instrucciones preprogramadas. La IA actúa como un agente autónomo: prueba algo, observa el resultado, se adapta y vuelve a intentarlo. Con suficientes repeticiones, mejora. Y mejora mucho.

El sistema de control híbrido combina el aprendizaje por refuerzo con el control predictivo basado en modelos, creando un robot que se adapta a situaciones inesperadas en lugar de limitarse a seguir un guion fijo. Piensa en ello como la diferencia entre un jugador que se ha memorizado todas las jugadas del libro y otro que lee el partido en tiempo real. CUE7 está aprendiendo a leer el partido.

¿Qué hay realmente dentro del robot CUE7?

El CUE7 mide unos 2,18 metros de alto y pesa aproximadamente 74 kg, lo que lo hace un 40 % más ligero que la versión anterior, que rondaba los 120 kg. Toyota lo ha conseguido simplificando la estructura y reduciendo el número de ejes.

Además, pasó de tener cuatro ruedas a dos, lo que hace que se mueva más rápido y con mayor fluidez. Un momento que realmente llamó la atención fue lo suavemente que se levanta desde la posición sentada. Ese tipo de movimiento, sobre todo con este tamaño, requiere una ingeniería muy sofisticada y provocó la reacción de un público de más de 8.000 personas.

Para detectar y apuntar, el robot usa sensores lidar en el torso para detectar lo que hay a su alrededor, junto con una cámara estéreo en la cabeza para calcular la distancia y el ángulo. Funciona con baterías de alto rendimiento adaptadas de la tecnología de competición de Toyota.

Aquí es donde se pone interesante. El robot mide la distancia hasta el aro, calcula el ángulo, determina la trayectoria correcta y luego lanza el tiro con una fuerza controlada. Si falla, aprende de ese intento y se adapta para el siguiente.

UN ROBOT JUEGA AL TENIS CON PERSONAS EN TIEMPO REAL

Durante una demostración en directo del juego, el robot prepara un tiro, lo que pone de manifiesto cómo las máquinas pueden adaptarse a entornos reales. (Toyota Motor Corporation)

La IA que realmente hace que esto funcione

Toyota entrenó el sistema utilizando datos de movimientos humanos, y eso es lo que le da a CUE7 ese movimiento tan sorprendentemente natural. En lugar de parecer mecánico, sus movimientos imitan la forma en que se mueve realmente una persona, y eso es a propósito.

Esa misma combinación de cálculo en tiempo real y experiencia adquirida es lo que le permite manejar acciones como el regate (fluido y continuo) y el lanzamiento (preciso y calculado) sin que ambas cosas entren en conflicto.

Toyota dice que probar ese tipo de aprendizaje en un entorno real es una parte clave del proyecto.

«Creemos que es una oportunidad excepcionalmente valiosa para poner a prueba un robot basado en el aprendizaje por refuerzo en el entorno intrínsecamente incierto de un pabellón de baloncesto», declaró Tomohiro Nomi, jefe de la Unidad de Investigación en Robótica Humanoide del Centro de Investigación de Vanguardia de Toyota Motor Corporation, a CyberGuy. «De cara al futuro, seguiremos desarrollando robots que inspiren y hagan feliz a la gente».

Qué significa esto para ti

Probablemente no te vayas a comprar un robot jugador de baloncesto a corto plazo. Pero aquí está lo que realmente vale la pena destacar: la misma IA que ayuda a CUE7 a encestar tiros libres es la tecnología que Toyota está desarrollando activamente para la fabricación, los sistemas de automoción y la robótica aplicada al mundo real.

El baloncesto exige todo aquello con lo que los robots industriales tienen dificultades: identificación del objetivo, cálculo de distancias, cálculo de trayectorias, movimientos coordinados y control preciso de la fuerza, todo ello de forma secuencial y bajo presión. Toyota eligió el baloncesto precisamente porque pone a prueba todas esas capacidades a la vez, en un entorno en el que el éxito y el fracaso son totalmente evidentes.

El aprendizaje por refuerzo que impulsa CUE7 podría acabar aplicándose a robots industriales capaces de adaptarse en pleno turno cuando cambian los requisitos de producción, a vehículos que se adaptan con mayor fluidez a condiciones inesperadas de la carretera, o a robots domésticos y asistenciales que necesitan moverse por entornos impredecibles. Toyota considera CUE7 como un banco de pruebas para sistemas de visión, control de movimiento y movimientos coordinados, con capacidades que van mucho más allá de las demostraciones de medio tiempo y se extienden a aplicaciones más amplias en el mundo real.

Cuando Toyota enseña a un robot a jugar al baloncesto, en realidad está enseñando a las máquinas a aprender. Y esa capacidad se puede aplicar a otros ámbitos. En otras palabras, no se trata tanto del baloncesto como de enseñar a las máquinas a aprender habilidades físicas en entornos impredecibles. Ahí es donde empieza a notarse el verdadero impacto.

EL NUEVO ROBOT QUE PODRÍA HACER QUE LAS TAREAS DOMÉSTICAS PASEN A SER COSA DEL PASADO

CUE7 encesta un tiro libre, un momento sencillo que refleja un cambio más amplio hacia una IA que aprende de la experiencia. (Toyota Motor Corporation)

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Las ideas clave de Kurt 

El CUE7 es una maravilla tecnológica, pero lo realmente interesante no es el baloncesto. Se trata de un cambio radical en cómo se entrenan los robots, pasando de una programación humana rígida a sistemas de IA que aprenden de la experiencia y se adaptan sobre la marcha. Lo que empezó como un proyecto paralelo voluntario de unos empleados en 2017 se ha convertido en un auténtico campo de pruebas para la investigación de Toyota sobre IA incorporada. Casi una década después, los resultados se están mostrando ante miles de espectadores en directo y acumulando récords mundiales Guinness por el camino. El CUE7 metió un tiro libre en el descanso ante un pabellón abarrotado. Y lo que es más importante, demostró que las máquinas con IA ahora pueden adquirir habilidades físicas complejas a través del ensayo y el error, de la misma forma básica que lo hacen los humanos. Ese es un cambio cuyas implicaciones van mucho más allá de la cancha de baloncesto.

Si un robot es capaz de aprender por sí mismo a lanzar tiros libres mejor de lo que la mayoría de los humanos jamás lo hará, solo mediante el método de prueba y error impulsado por la IA, ¿qué habilidad física crees que las máquinas nunca podrán aprender por sí mismas? Cuéntanoslo escribiéndonos a Cyberguy.com.

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