Robots inspirados en termitas pueden construir solos, sin planos y sin ayuda

Montículo de termitas

En las llanuras de Namibia, millones de diminutas termitas construyen un montículo de tierra, un «pulmón» de casi 2,5 metros de alto para su nido subterráneo. Tardarán un año en levantarlo, un tiempo en el que muchos miembros de este pequeño ejército morirán y otros nacerán, y la estructura será erosionada por el viento y la lluvia. Pero, a pesar de todas las vicisitudes y adversidades, el proyecto continuará para prolongar la vida de la colonia. ¿No es admirable?

Científicos e ingenieros de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (SEAS) y el Instituto Wyss de Ingeniería Inspirada Biológicamente de la Universidad de Harvard creen que lo es, y mucho. Hasta el punto de que se han inspirado en estos insectos para crear un equipo de robots llamados TERMES con aspecto de inocentes juguetes pero capaces de construir estructuras complejas tridimensionales, con la particularidad de que lo hacen por sí mismos. No necesitan recibir órdenes de ningún supervisor. Simplemente, cooperan entre ellos para modificar su entorno de la misma forma que las termitas pueden levantar una «chimenea» cientos de veces su tamaño sin un plan detallado.

Cuando los trabajos de construcción son realizados por seres humanos, los trabajadores se dividen en una organización jerárquica, supervisados por un capataz y con planos detallados de cómo hacer las cosas. Pero en las colonias de insectos «cada termita no sabe lo que las otras están haciendo o cómo va la actual situación general del montículo», explica Justin Werfel, autor principal de la investigación, del Instituto Wyss.

Torres, castillos y pirámides

Un robot TERMES

Las termitas se basan en un concepto conocido como estigmergia, una especie de comunicación implícita: observan los cambios de las demás en el medio y actúan en consecuencia. Eso es lo que hacen los nuevos robots. Gracias a unos algoritmos sencillos, los TERMES se desplazan hacia adelante, hacia atrás y giran sobre sí mismos, suben o bajan pequeños escalones, levantan escaleras si es necesario para llevar a los niveles más altos, y recogen y llevan ladrillos de espuma para depositarlos frente a ellos mismos. Si perciben un ladrillo en su camino, acarrean la carga hasta el siguiente espacio abierto. Aunque cada robot «sabe» solo las reglas simples, juntos exhiben un comportamiento inteligente. De esta manera, pueden construir torres, castillos y pirámides de bloques de espuma.

Los robots TERMES pueden levantar escaleras para llegar al próximo punto de construcción.
ELIZA GRINNELL, HARVARD SEAS

Cada robot ejecuta su proceso de construcción en paralelo con los demás, pero sin saber quién más está trabajando al mismo tiempo. Si un robot se rompe o tiene que abandonar la tarea, no afecta al resto ni al proceso. Esto significa que las mismas instrucciones pueden ser ejecutadas por cinco robots o por 500, de forma que se pueden añadir más robots, incluso a mitad del trabajo, sin necesidad de cambiar cómo están programados.

En el futuro, según explican los autores en la revista Science, robots similares podrían servir para poner sacos de arena en previsión de una inundación, construir refugios después de un terremoto o, quién sabe, quizás crear hábitats bajo el agua en otros planetas o llevar a cabo tareas de construcción en Marte.

Fuente

Acerca de A. Arrieta

Físico egresado de la Universidad de Córdoba con sede en la Ciudad de Montería. Magister en Física de la Universidad Nacional de Colombia con sede en la ciudad de Medellín. Docente del Instituto Tecnológico Metropolitano (ITM) y docente adscrito a la Secretaría de Educación de Medellín. "Amarrar el conocimiento no te hace más sabio, en cambio compartirlo te hace más útil a la sociedad, trascender y no morir para siempre"
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