{"id":22326,"date":"2025-08-28T13:52:09","date_gmt":"2025-08-28T12:52:09","guid":{"rendered":"https:\/\/telecomkh.info\/?p=22326"},"modified":"2025-08-28T13:52:09","modified_gmt":"2025-08-28T12:52:09","slug":"el-instituto-tecnologico-shibaura-la-universidad-de-waseda-y-fujitsu-desarrollan-la-optimizacion-de-la-postura-de-robots-basada-en-ordenadores-cuanticos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/telecomkh.info\/?p=22326","title":{"rendered":"El Instituto Tecnol\u00f3gico Shibaura, la Universidad de Waseda y Fujitsu desarrollan la optimizaci\u00f3n de la postura de robots basada en ordenadores cu\u00e1nticos"},"content":{"rendered":"

Permite movimientos m\u00e1s fluidos y complejos para los robots de pr\u00f3xima generaci\u00f3n<\/strong><\/p>\n

El Instituto Tecnol\u00f3gico Shibaura (profesor asociado Takuya Otani, Facultad de Ciencias e Ingenier\u00eda de Sistemas [Laboratorio de Sistemas Rob\u00f3ticos Humanos]), la Universidad de Waseda (profesor Atsuo Takanishi, Facultad de Ciencias e Ingenier\u00eda) y Fujitsu Limited han anunciado el desarrollo de un m\u00e9todo innovador para controlar de forma eficiente la postura de los robots utilizando tecnolog\u00eda de computaci\u00f3n cu\u00e1ntica. Este nuevo enfoque facilita el c\u00e1lculo eficiente y preciso de la cinem\u00e1tica inversa, es decir, la determinaci\u00f3n de los \u00e1ngulos de las articulaciones a partir de la posici\u00f3n del target end-effector, para robots multi-joint, aprovechando la representaci\u00f3n de la posici\u00f3n basada en qubits y el entrelazamiento cu\u00e1ntico. La verificaci\u00f3n realizada con el simulador cu\u00e1ntico de Fujitsu logr\u00f3 una reducci\u00f3n del error de hasta un 43 % con menos c\u00e1lculos en comparaci\u00f3n con los m\u00e9todos convencionales. La eficacia del entrelazamiento cu\u00e1ntico tambi\u00e9n se confirm\u00f3 mediante un experimento realizado en el ordenador cu\u00e1ntico de 64 qubits desarrollado conjuntamente por RIKEN y Fujitsu.
\nAl expresar la orientaci\u00f3n y la posici\u00f3n de cada enlace del robot como un qubit, y al replicar la influencia estructural de los movimientos de las articulaciones principales sobre las articulaciones secundarias a trav\u00e9s del entrelazamiento cu\u00e1ntico, se redujo significativamente el n\u00famero de c\u00e1lculos necesarios en comparaci\u00f3n con los m\u00e9todos cl\u00e1sicos convencionales. A medida que la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica avanza hacia su aplicaci\u00f3n pr\u00e1ctica, se espera que este desarrollo contribuya de manera sustancial a la creaci\u00f3n de robots de pr\u00f3xima generaci\u00f3n que exigen un control en tiempo real y capacidades operativas complejas.<\/p>\n

Avance tecnol\u00f3gico cu\u00e1ntico para el c\u00e1lculo de posturas complejas en robots<\/strong>
\nEn el control de la postura de los robots, es fundamental calcular la cinem\u00e1tica inversa. En el caso de los robots con m\u00faltiples articulaciones, las combinaciones de \u00e1ngulos posibles son numerosas, lo que requiere c\u00e1lculos iterativos para minimizar la discrepancia con respecto a la posici\u00f3n deseada y da lugar a una elevada carga computacional. Para un modelo multi junta de cuerpo completo con 17 articulaciones, equivalente al n\u00famero de articulaciones del cuerpo humano, el n\u00famero de c\u00e1lculos posibles es demasiado elevado para poder resolverlo directamente. Un enfoque habitual ha sido realizar c\u00e1lculos de movimiento con una aproximaci\u00f3n de 7 articulaciones, pero esto limita la fluidez del movimiento.
\nEn esta investigaci\u00f3n, se ha propuesto un nuevo m\u00e9todo que aprovecha el poder de la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica para abordar estos retos. La orientaci\u00f3n y la posici\u00f3n de cada parte del robot (enlace) se representan mediante qubits, y la cinem\u00e1tica directa, es decir, el c\u00e1lculo de la posici\u00f3n del efector final a partir de los \u00e1ngulos de las articulaciones se lleva a cabo utilizando circuitos cu\u00e1nticos. Los c\u00e1lculos de cinem\u00e1tica inversa se realizan en ordenadores cl\u00e1sicos, lo que permite un control eficiente de la postura mediante un enfoque h\u00edbrido cu\u00e1ntico-cl\u00e1sico.<\/p>\n

Mayor velocidad de convergencia y precisi\u00f3n con el entrelazamiento cu\u00e1ntico<\/strong>
\nAdem\u00e1s, al introducir el entrelazamiento cu\u00e1ntico, se reproduce en el circuito cu\u00e1ntico la estructura en la que el movimiento de las articulaciones principales influye naturalmente en las articulaciones secundarias. Esto mejor\u00f3 significativamente la velocidad de convergencia y la precisi\u00f3n de los c\u00e1lculos de cinem\u00e1tica inversa. Adem\u00e1s, un c\u00e1lculo de prueba demostr\u00f3 que los c\u00e1lculos de movimiento para un modelo multi junta de cuerpo completo con 17 articulaciones pueden ejecutarse en aproximadamente 30 minutos.<\/p>\n

Aplicaciones previstas en robots humanoides y multi junta<\/strong>
\nEste m\u00e9todo puede expresar la postura de robots multi junta con un n\u00famero reducido de qubits, lo que lo hace implementable incluso en los ordenadores cu\u00e1nticos de escala intermedia (NISQ) actuales. En el futuro, esta tecnolog\u00eda podr\u00eda aplicarse al control en tiempo real de robots humanoides y manipuladores multi junta, a la evitaci\u00f3n de obst\u00e1culos y a la optimizaci\u00f3n energ\u00e9tica. Tambi\u00e9n se esperan nuevas mejoras en el rendimiento mediante la combinaci\u00f3n con algoritmos cu\u00e1nticos avanzados, como la transformada cu\u00e1ntica de Fourier.<\/p>\n

Arriba, infograf\u00eda cortes\u00eda de Fujitsu<\/em><\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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