ROBÓTICA

Robots autónomos, inspirados en las termitas, para construir las casas del futuro

Ingenieros de la Universidad de Cambridge presentan la última novedad en inteligencia en enjambre. Sus mini robots son capaces de construir una estructura de manera autónoma y sin necesidad de trazar planes previos. Trabajan de manera coordinada y generando un sistema emergente.

Los pequeños robots diseñados por el equipo de Justin Werfel aspiran a ser los albañiles y arquitectos del futuro. Basados en el comportamiento de las termitas, estos autómatas son capaces de construir la estructura que se les pida sin necesidad de trazar un plan predeterminado: simplemente se coordinan y utilizan la inteligencia "en enjambre" para culminar su trabajo.

El sistema ha sido presentado en la revista Science por científicos de la Universidad de Cambridge y es un paso más en este campo de la robótica, basado en la coordinación de pequeños módulos capaces de ensamblarse y generar comportamientos emergentes de forma colectiva. Hasta ahora, los equipos de robots en enjambre estaban enfocados a las tareas de rescate en situaciones de emergencia, pero el equipo de Werfel se ha centrado en su capacidad para levantar estructuras.  "Presentamos un sistema de construcción multiagente", escriben, "inspirado en la construcción de montículos de las termitas".  "Un usuario especifica la estructura que desea", añaden, "y el sistema genera automáticamente unas reglas de bajo nivel para que robots trepadores independientes garanticen la construcción de esa estructura".

Los científicos aseguran haberse inspirado en las termitas porque, al contrario que los humanos, que necesitan un plan prediseñado para empezar a trabajar, pueden construir montículos cientos de veces mayores que ellas sin una estrategia coordinada o una comunicación detallada. En lugar de eso, utilizan simples señales entre ellas y su ambiente para saber dónde dejar el siguiente montón. “Aprendimos sobre las cosas increíbles que estos insectos diminutos pueden construir y dijimos: Fantástico. Ahora ¿cómo creamos y programamos robots que trabajan de maneras similares pero que construyen lo que los humanos quieren?”, explica Werfel.

Este uso de la información local se conoce técnicamente como "estimergia" y el concepto que Werfel y sus colegas han utilizado para diseñar algoritmos que replicaban la conducta de las termitas, y después los implementaron en un grupo de robots de construcción. Sus robots sólo necesitan la habilidad de reconocer un ladrillo o a otro robot cercano para hacer su siguiente movimiento. Equipados con sensores, se mueven en una cuadrícula, cogiendo y depositando ladrillos. Si notan un ladrillo en su camino, se llevan su carga al siguiente espacio libre.

Solo necesitan reconocer un ladrillo o a otro robot cercano.

Aunque cada robot sólo “conoce” normas simples – como cuándo dejar un ladrillo o colocarlo un paso más alto – juntos demuestran un comportamiento inteligente, completando estructuras definidas por el usuario. De forma crítica, la única estructura particular definida por el usuario determina el número de reglas que conocen y deben seguir. Así que en lugar de un anteproyecto que les guíe, lo que importa es el número de reglas. Los equipos de robots con este tipo de independencia y control descentralizado son escalables; se pueden añadir muchos más al proyecto y aún así seguirían trabajando bien juntos. También podrían ser útiles para ambientes peligrosos, donde si uno resulta dañado, los otros, a pesar de la pérdida (o sin conocerla incluso), pueden seguir trabajando siguiendo las señales de los robots que quedan.

Referencia: Designing Collective Behavior in a Termite-Inspired Robot Construction Team (Science)

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