Las termitas inspiran a los robots del futuro

  • 14 febrero 2014

La ciencia busca inspirarse en los animales para desarrollar nuevas tecnologías. Nuevos caminos. Y por supuesto, en temas de construcción no hay nadie mejor que las termitas.

Investigadores de la Universidad de Harvard, en Estados Unidos, crearon pequeños robots que se comportan siguiendo el principio básico de estos insectos: construir elevadas y complejas estructuras sin seguir muchas reglas ni tener un plan detallado.

Pero eso sí, siempre deben trabajar en grupo.

Como las termitas, estas máquinas captan el entorno inmediato y señales limitadas de los otros ejemplares para crear estructuras mayores, según detalla el trabajo publicado en la revista Science.

Los investigadores de Harvard afirmaron que, en determinadas situaciones, esta forma descentralizada de programación puede tener una gran ventaja sobre otros sistemas más sofisticados.

Los científicos dijeron que, por ejemplo, esta marabunta de robots podría ser útil en lugares donde no tuviéramos acceso, como zonas de desastres y en el espacio.

En ese tipo de ambientes hostiles, si uno o más robots fueran destruidos, los otros podrían continuar la tarea impuesta.

Los científicos presentaron las habilidades de estos robots a la prensa.

Lo que contrasta con una máquina más desarrollada que sigue comandos de alto nivel de complejidad: si falla por alguna razón, todo el esfuerzo puesto en ella se pierde.

"Por lo pronto no vamos a enviar más robots a Marte, pero en el mediano plazo este concepto "termita" se puede usar para construir barreras de arena en zonas de inundación", le explicó a la BBC Justin Werfel, el líder de la investigación y miembro del Instituto Wyss de la Universidad de Harvard.

Y añadió: "Estos son los tipos de robots que vas a querer cuando la situación se ponga difícil, pantanosa o peligrosa".

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Nuevos desafíos

Al iniciar el proyecto, Werfel y sus colegas se impusieron un nuevo desafío en robótica: definir un bajo número de órdenes que puedan seguir las máquinas para lograr resultados predecibles.

Para lograrlo siguieron un concepto tomado del mundo de los insectos: el algoritmo de las hormigas.

Básicamente se trata de obtener un comportamiento coordinado en un determinado ambiente.

Por ejemplo, en el caso de las termitas, sus construcciones están relacionadas con el material y las condiciones que encuentran mientras van levantando sus nidos.

Investigadores de la Universidad de Harvard diseñaron una serie de robots basados en el sistema de organización de las termitas para construir sus nidos.

Cuando construyen sus famosos termiteros, su método es simple: una termita toma un pedazo de tierra, lo lleva a un lugar dentro del nido. Si esa locación esta llena, lo que hace es moverse hasta la siguiente que esté disponible y deja allí la tierra que ha recogido.

Esto ocurre por los trazos químicos que van dejando las termitas durante las jornadas de construcción y que van guiando a sus compañeras de labores.

El equipo de la Universidad de Harvard diseñó los robots siguiendo este principio, pero en vez de tierra el asunto es ubicar bloques.

Y funciona así: primero se específica la estructura, que puede ser una pirámide o un castillo. El sistema genera de forma automática una serie de órdenes de construcción de bajo nivel de complejidad que los robots deben seguir para garantizar las producción de esa estructura.

Al fragmentar el objetivo en un grupo de trabajo -se explica en el informe- se reduce la información que necesita cada robot para desempeñar la tarea.

"Solo tienen cuatro tipos de sensores: infrarrojo, ultrasonido, un acelerador para escalar y botones táctiles. Esto los hace fácil de programar", dijo Kirsten Petersen, uno de los miembros del equipo.

Los robots, además, pueden sentir la presencia de bloques, otros robots cercanos y el espacio rectangular, moviéndose a través de él.

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Evolución probada

Estos robots también pueden construir escaleras para bajarlas y subirlas, y de esa forma poder levantar las estructuras.

Pero tal vez el concepto más importante implementado en estas máquinas es que solo perciben algo cuando está muy cerca. O sea, no tienen conocimiento de cómo están quedando las cosas o sobre las acciones de los otros robots.

Se puede decir con certeza que las termitas son <br> uno de los grandes constructores de la naturaleza.

"Ellos reciben unas órdenes sobre cómo deben moverse dentro del espacio de trabajo. Si le pedimos que construyan algo más, las órdenes de cómo moverse deben ser diferentes", explicó Werfel.

Además señaló Werfel, en medio del proceso de construcción se puede quitar o añadir robots y no hace diferencia. De hecho, si la estructura que se está diseñando llegara a sufrir un daño, estas máquinas podrían retomar la construcción en ese punto y terminarlo.

"Le pongo otro ejemplo: si usted envía al robot de las 'Guerra de las Galaxias', C3PO, a una misión así y lo destruyen, mala suerte, no puede hacer nada. Pero si usted envía un ejército de hormigas y la mitad son barridas por un río, el resto de ellas puede continuar la tarea", anotó Werfel.

Pero no son solos cuestiones prácticas: para la profesora Judith Korb de la Universidad de Friburgo, Alemania, este tipo de aplicaciones robóticas también pueden servir para el estudio de especies vivas y sus mecanismos de evolución.

"Es posible utilizar este programa para evaluar cómo los insectos llegaron a hacer este tipo de cosas de una forma tan eficiente. Pero a la vez, también podamos evaluar si la evolución no los ha restringido un poco en sus habilidades", sostuvo Korb.

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