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Un enjambre de mil robots autoensamblables

Científicos de la Universidad de Harvard programan el primer grupo masivo robots capaces de reaccionar de forma colectiva y de corregir sus propios errores. Siguiendo reglas sencillas, los pequeños autómatas son capaces de crear grandes estructuras complejas. 

Alcanzar la complejidad a partir de elementos pequeños y simples. Es la estrategia que siguen las hormigas, los tejidos celulares o las nubes de estorninos y la que los científicos llevan años tratando de alcanzar en el diseño de dispositivos robóticos. La idea de la inteligencia en enjambre no es nueva, pero el equipo de Michael Rubenstein, de la Universidad de Harvard, presenta esta semana la primera aplicación exitosa a gran escala.

Cada robot solo se comunica con los compañeros más cercanos.

En un trabajo publicado en la revista Science, Rubenstein enseña al mundo sus 'Kilobots', pequeños autómatas de apenas unos centímetros provistos de tres patitas de alambre, un motor que les permite el desplazamiento y un sensor de infrarrojos. Cada uno de ellos está diseñado para comunicarse con los tres o cuatro compañeros más cercanos y su capacidad de acción es limitada (es infinitamente más sencillo que cualquier robot convencional), pero cuando actúan en equipo son capaces de seguir instrucciones y colocarse en forma de estrella o dibujar una gran letra K sobre una superficie.

La principal novedad está en el número. Rubenstein es capaz de coordinar a más de mil de estos pequeños Kilobots para que cooperen entre sí. Hasta ahora, solo muy pocos grupos habían sido capaces de coordinar a más de 100 robots, debido a la complejidad de los algoritmos y el coste de los equipos individuales. Pero los Kilobots son numerosos y muy versátiles. Cuando los ingenieros dan una orden, solo cuatro de los robots reciben el patrón en dos dimensiones a configurar, y el resto sigue los movimientos del grupo, con la particularidad de que si se produce un error se ayudan entre ellos para corregirlo.

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Los investigadores se inspiran en las hormigas capaces de construir balsas o puentes.

"Los colectivos biológicos implican a un número enorme de entidades colaborativas - ya sean células, insectos o animales-  que son capaces de completar tareas cuya magnitud está fuera del alcance de cualquiera de sus individuos", asegura Rubenstein. Entre los modelos que le sirven de inspiración, el investigador cita a las hormigas capaces de construir balsas o puentes para salvar las dificultades del terreno. "Nos inspiran especialmente los sistemas en los que los individuos pueden autoensamblarse  para resolver problemas", explica Radhika Nagpal, líder del laboratorio en el que se ha desarrollado el trabajo.

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Cuando se coordina un grupo tan numeroso, el número de errores se multiplica. Se forman pequeños atascos en los que unos robots chocan con otros y pueden dar al traste con la tarea. Pero, aunque individualmente no serían capaces ni de trazar una línea recta, los Kilobots están programados para cooperar y arreglar estas situaciones. El objetivo, aseguran sus creadores, es crear enjambres de robots capaces de recuperarse de un daño a gran escala y sobreponerse a los imprevistos como hacen las hormigas cuando tienen que cruzar un riachuelo.

Referencia: Programmable self-assembly in a thousand-robot swarm(Science)

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