Termitas robóticas autómatas capaces de construir edificios

La idea es vieja, casi tanto como la propia Literatura. Pero tan compleja de llevar a la práctica que ha estado milenios durmiente sin que su atractivo pudiese vencer las limitaciones de la tecnología. Quizá los replicantes del Blade Runner de Ridley Scott sean los autómatas usados por el ser humano para trabajar que mayor fama han alcanzado. Pero las referencias a este sueño son tan viejas como la imaginación. Ya la vieja leyenda griega de Los Argonautas describe como los marineros crean un perro autómata para que cuidase de su navío en su ausencia.

Un esqueleto de plata capaz de tomar sus propias decisiones sirve las copas y recoge los platos sobre la mesa de uno de los festines del Satiricón de Petronio, escrito en el Imperio Romano durante los primeros años después de Cristo. Y las referencias serían interminables desde el Romanticismo alemán encarnado por la mágica literatura de E. T. A. Hoffmann (El hombre de arena) hasta la taquillera película de James Cameron Terminator.

Pero donde no hay tantas referencias es en la ciencia sin ficción. La resolución de problemas de forma autómata supone uno de los grandes retos para la robótica actual. El simple hecho de tomar consciencia de un espacio (como una habitación) es algo que los seres humanos videntes hacemos sin darnos cuenta, pero no es cuestión baladí para un robot. Y lo mismo sucede con el desarrollo de tareas, como las de construcción. Pero esto está empezando a cambiar también en los laboratorios de robótica y de ingeniería. El último éxito acaba de realizarse en la Universidad de Harvard, donde un equipo científico ha creado pequeños robots inspirados en las termitas y su forma de trabajar capaces de construir estructuras complejas de forma autónoma, sin seguir planos ni complicadas directrices indicadas por un cerebro central que dirija la operación.

Según describen los autores en un trabajo publicado en la revista Science, el usuario sólo tiene que especificar la estructura que desea y el sistema de termitas robóticas se pone manos a la obra elaborando de forma autónoma sencillas normas que les permitan llevar a cabo la construcción. Los robots sólo usan siete sensores infrarojos para detectar los patrones blancos y negros que tienen los ladrillos y poder operar con ellos. Después están dotados de un sistema que les permite escalar por la propia estructura que ellos mismos van creando y de cinco sensores ultrasónicos para evaluar su propia posición y mantener la distancia en el perímetro del 'edificio'.

A diferencia de las termitas, los seres humanos necesitan complicados planos para llevar a cabo estructuras complejas. Sin embargo, estos animales construyen nidos de varios metros de altura -de cientos de veces el tamaño de estos insectos- sin un plan detallado ni un capataz dando órdenes a las termitas obreras. Sólo construyen interpretando dónde están sus congéneres y cómo es el entorno para interpretar dónde poner el montón de tierra que transporta cada una. De alguna forma, estas termitas robóticas actúan de la misma forma.

"Las termitas fueron las que inspiraron toda esta investigación", asegura Justin Werfel, investigador del Instituto Wyss de Ingeniería Inspirada en la Biología de la Universidad de Harvard y autor principal. " Aprendimos cosas increíbles de cómo construyen estos diminutos insectos y dijimos: es fantástico. Ahora, ¿cómo podemos programar robots que trabajen de una forma similar pero que construyan lo que el ser humano quiera?", cuenta.

Werfel y los otros dos autores del estudio diseñaron los algoritmos necesarios para que tres termitas robóticas fuesen capaces de construir de una forma parecida a la que desarrollan las termitas: sin un plan preconcebido y cada una de forma autónoma e individual.

"Para ello, creamos dos tipos de reglas: unas de tráfico para que no se estorben unas con otras y otras de construcción que son las mismas para cualquier estructura que queramos", explica el autor principal. Las normas de construcción son, en cualquier caso, sencillas, como cuándo colocar un ladrillo en función de si en un lugar hay un hueco u otro ladrillo o cuándo deben escalar por la estructura y cuando colocar el ladrillo en el primer nivel.

El sistema funcionó y, como se ve en el vídeo que acompaña esta pieza, estos peculiares obreros fueron capaces de elaborar las estructuras deseadas llevando a cabo un trabajo complejo coordinado gracias a una labor individual basada en reglas simples. Los autores ya visualizan en el artículo futuras aplicaciones de estas hordas de termitas robóticas en la recuperación de áreas catastróficas peligrosas para el hombre o en la construcción de bases lunares o, por qué no, en otros planetas.


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