Pequeños robots de 10 gramos inspirados en las hormigas han sido desarrollados en EPFL (Suiza). Pueden comunicarse entre sí, asignar roles entre ellos y completar tareas complejas en conjunto.
Estos robots reconfigurables tienen una estructura simple, pero pueden saltar y arrastrarse para explorar superficies desiguales. Los investigadores acaban de publicar su trabajo en Nature.
Individualmente, las hormigas tienen mucha fuerza e inteligencia. Sin embargo, como colonia, pueden usar estrategias complejas para completar tareas sofisticadas y evadir a los depredadores más grandes.
En EPFL (Escuela Politécnica Federal de Lausana), los investigadores de robótica en el Laboratorio de la profesora Jamie Paik han reproducido este fenómeno, desarrollando pequeños robots que muestran una inteligencia física mínima a nivel individual pero que son capaces de comunicarse y actuar colectivamente.
A pesar de ser simples en diseño y pesar solo 10 gramos, cada robot tiene múltiples modos de locomoción para navegar por cualquier tipo de superficie. En conjunto, pueden detectar y superar obstáculos rápidamente y mover objetos mucho más grandes y pesados que ellos mismos.
Estos robots de origami en forma de T de tres patas se llaman Tribots. Se pueden ensamblar en solo unos minutos con finas láminas de distintas materiales, lo que las hace adecuadas para la producción en masa. Totalmente autónomos y sin ataduras, los Tribots están equipados con sensores infrarrojos y de proximidad para fines de detección y comunicación. Podrían acomodar aún más sensores dependiendo de la aplicación.
“Sus movimientos se basan en los de las hormigas Odontomachus. Estos insectos normalmente se arrastran, pero para escapar de un depredador, juntan sus poderosas mandíbulas para saltar de una hoja a otra “, dice Zhenishbek Zhakypov, primer autor. Los Tribots replican este mecanismo de catapulta a través de un elegante diseño de origami que combina múltiples actuadores de aleación con memoria de forma.
Como resultado, un solo robot puede producir cinco movimientos de locomoción distintos: salto vertical, salto horizontal, salto mortal para despejar obstáculos, caminar en terrenos texturizados y arrastrarse en superficies planas, como estas hormigas creativamente resistentes.
A pesar de tener la misma anatomía, a cada robot se le asigna un rol específico dependiendo de la situación. Los “exploradores” detectan obstáculos físicos en su camino, tales como objetos, valles y montañas. Después de detectar un obstáculo, informan al resto del grupo. Entonces, el “líder” da las instrucciones. Mientras tanto, los “obreros” unen su fuerza para mover objetos. “Cada Tribot, al igual que las hormigas Odontomachus, puede tener diferentes roles. Sin embargo, también pueden asumir nuevos roles instantáneamente cuando se enfrentan a una nueva misión o un entorno desconocido, o incluso cuando otros miembros se pierden. Esto va más allá de lo que pueden hacer las verdaderas hormigas”, dice Paik.
En situaciones prácticas, como una misión de búsqueda de emergencia, los Tribots podrían desplegarse en masa. Y gracias a sus capacidades de comunicación multi-locomotora y multi-agente, podrían localizar un objetivo rápidamente sobre una gran superficie sin depender del GPS o la retroalimentación visual.
“Dado que se pueden fabricar y desplegar en grandes cantidades, tener algunas” bajas “no afectaría el éxito de la misión”, agrega Paik.
“Con su inteligencia colectiva única, nuestros pequeños robots pueden demostrar una mejor adaptabilidad a entornos desconocidos; por lo tanto, para ciertas misiones, superarían a los robots más grandes y más poderosos”.
