Freddy II (1973-1976) fue un robot experimental desarrollado en el Departamento de Inteligencia y Percepción de la Universidad de Edimburgo, que más tarde pasó a formar parte de la Escuela de Informática. Fue el sucesor del prototipo Freddy Mark I (1969-1971) y uno de los primeros sistemas en integrar visión por computadora, manipulación y control inteligente en una plataforma versátil y reprogramable. El proyecto fue iniciado y supervisado por Donald Michie y contribuyó a la investigación fundacional en inteligencia artificial y robótica durante la década de 1970.
El robot fue diseñado para ensamblar juguetes modelo simples a partir de bloques de madera, como barcos con mástiles y coches con ejes y ruedas. Podía ser reentrenado para realizar una nueva tarea en uno o dos días, una capacidad notable para la época. Freddy II se exhibe actualmente en el Museo Real de Edimburgo, Escocia, con un video en bucle de sus tareas de ensamblaje.
Diseño técnico
Freddy II contaba con un manipulador de 5 grados de libertad con una gran 'mano' vertical que podía moverse hacia arriba y hacia abajo, rotar alrededor del eje vertical y girar objetos sostenidos en su pinza alrededor de un eje horizontal. Dos grados de libertad traslacionales adicionales eran proporcionados por una superficie de trabajo que se movía debajo de la pinza, simplificando la construcción del brazo. La pinza era de tipo pellizco de dos dedos, y el sistema incluía una cámara de video y, más tarde, un generador de franjas de luz para el escaneo 3D de luz estructurada.
El hardware mecánico y la electrónica analógica fueron diseñados y construidos por Stephen Salter, quien más tarde fue pionero en la tecnología de energía de las olas (ver el pato de Salter). La electrónica digital y la interfaz de computadora fueron diseñadas por Harry Barrow y Gregan Crawford. El software fue desarrollado por un equipo liderado por Rod Burstall, Robin Popplestone y Harry Barrow, utilizando el lenguaje de programación POP-2, uno de los primeros lenguajes de programación funcionales.
El hardware informático consistía en una computadora Elliot 4130 con 384KB (128K palabras de 24 bits) de RAM y un disco duro, vinculada a una pequeña computadora Honeywell H316 con 16KB de RAM que manejaba directamente la detección y el control. El sistema utilizaba coincidencia de grafos en las características visuales detectadas para reconocer piezas, comparando los datos de la cámara con modelos previamente almacenados.
Programación y RAPT
El proyecto Freddy reconoció desde el principio que la programación a nivel de actuador (especificar comandos de 'mover aquí, hacer esto') era tediosa y no manejaba las variaciones en la posición, forma y ruido del sensor de las piezas. Esto llevó al desarrollo del lenguaje de programación de robots RAPT por Pat Ambler y Robin Popplestone. RAPT especificaba el comportamiento del robot a nivel de objeto, definiendo objetivos en términos de relaciones de posición deseadas entre el robot, los objetos y la escena, dejando los detalles de cómo lograr esos objetivos al software subyacente.
Aunque se desarrolló en la década de 1970, RAPT sigue siendo considerablemente más avanzado que la mayoría de los lenguajes de programación de robots comerciales. Este enfoque permitió a Freddy manejar variaciones en la colocación de piezas y el ruido del sensor, un paso significativo hacia la automatización flexible.
Controversia de Lighthill
A mediados de la década de 1970, la utilidad de perseguir la robótica de propósito general fue debatida tanto en los EE. UU. como en el Reino Unido. Un programa de televisión de la BBC de 1973, conocido como el "Debate Lighthill", enfrentó a James Lighthill, quien había escrito un informe crítico para las agencias de financiación científica del Reino Unido, contra Donald Michie de Edimburgo y John McCarthy de la Universidad de Stanford. Freddy II y el robot Shakey de Stanford/SRI se utilizaron para ilustrar el estado del arte en robótica inteligente en ese momento, destacando el potencial y las limitaciones del campo.
Legado y contribuyentes
El proyecto Freddy reunió a líderes en los primeros días de la IA y la robótica, incluidos Pat Ambler, Harry Barrow, Ilona Bellos, Chris Brown, Rod Burstall, Gregan Crawford, Jim Howe, Donald Michie, Robin Popplestone, Stephen Salter, Austin Tate y Ken Turner. Su trabajo influyó en desarrollos posteriores en programación de robots, visión por computadora y escaneo de luz estructurada. Freddy II sigue siendo un artefacto histórico de la investigación temprana en IA, demostrando la integración de percepción, manipulación y control de alto nivel que sustenta la robótica moderna.