Conseguir que los robots móviles puedan operar de forma autónoma y eficaz en entornos reales y complejos es uno de los objetivos de los investigadores que trabajan en el Grupo MAPIR, perteneciente al Instituto de Mecatrónica y Sistemas Ciberfísicos (IMECH.UMA) de la Universidad de Málaga. Pues bien, una tesis doctoral defendida uno de los integrantes de este equipo, José Luis Matez Bandera, representa un avance fundamental para esta causa.
La tesis ha obtenido la mención internacional y la mención cum laude, y se centra en el desarrollo de mapas semánticos: una forma avanzada de representación interna que permite a los robots no solo reconocer objetos y lugares, sino también comprender su significado y funcionalidad, integrando esta información con la geometría del entorno.
Este enfoque pionero busca dotar a los robots móviles –como los que se emplean en la exploración urbana, la asistencia en el hogar o las situaciones de emergencia– de la capacidad de interpretar su entorno de manera inteligente, de forma similar a como lo hacen los seres humanos.
José Luis Matez, autor de la tesis, subraya que “la clave para una robótica móvil verdaderamente útil no es solo percibir el mundo, sino entenderlo: saber dónde está, qué hay a su alrededor y cómo interactuar con ello para responder de forma inteligente a las necesidades humanas”.
Avances y contribuciones claves
La tesis aborda y resuelve cuatro retos principales en la representación y percepción del entorno. Avanza en categorización semántica de lugares mediante un sistema de atención activa que permite al robot centrarse en las partes más relevantes del entorno, lo que ayuda al robot a crear mapas más precisos y útiles. También ha abierto un camino nuevo para la reconstrucción estructural 3D en tiempo real, basada en planos y elementos significativos, lo que ayuda al robot a crear mapas más precisos y útiles.
Con esta tesis se abre la puerta a contar con mapas semánticos orientados a objetos, con propuestas metodológicas que superan limitaciones actuales en la literatura para representar no solo dónde están los objetos, sino también qué son y para qué sirven. Y supone un avance en localización visual con detectores heterogéneos, planteando un enfoque pionero basado en restricciones de ‘coplanaridad’ derivadas de mapas semánticos.
Una tesis con impacto internacional
La investigación que ha generado la tesis doctoral de Matez ha sido apoyada por una beca FPU del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, además de los proyectos WISER, ARPEGGIO, MINDMAPS (Gobierno de España), y VOXELAND (Universidad de Málaga).
La estancia internacional la realizó en Ericsson Research (Estocolmo, Suecia), donde surgieron colaboraciones que han dado lugar a una patente en revisión y un artículo científico en revisión. Además, ha generado una producción científica que se resume en tres artículos aceptados en revistas internacionales y 2 en revisión; cuatro contribuciones a congresos y workshops especializados y una patente en revisión.
