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Ciudad de México, 2 de marzo (SinEmbargo/ElDiario.es).- Más grande no siempre es mejor. Desde el comienzo de su desarrollo en los años 90, los autómatas de menor tamaño han evolucionado como especie. Muchos científicos se han inspirado precisamente en la madre naturaleza para crear microrrobots similares a insectos, y en los últimos años e mundo ha presenciado el nacimiento de moscas, abejas, hormigas, saltamontes e incluso gusanos robóticos. Además de impresionar con sus singulares movimientos, estos automátas tendrán otras aplicaciones.

A medida que aparecen nuevas tecnologías, estas a menudo nos recuerdan a películas de ciencia ficción. En este caso, los avances en microrrobótica recuerdan cada vez más al universo que planteaba Steven Spielberg en el filme inspirado en la obra de Philip K. Dick,Minority Report.

Así, inspirados en insectos estos microrrobots llegan a formar auténticos ejércitos gracias a su inteligencia artificial colectiva. Mientras tanto, con la capacidad de correr, saltar y hasta volar, mucho se apuran ya a especular sobre las tareas que podrían llegara desempeñar. Desde rescates en desastres naturales hasta constructores y auxiliares en la agricultura.

La microrrobótica no es un ámbito de fronteras definidas, ya que estos autómatas son en general mucho más grandes que una micra. “Cuando hablamos de microrrobots nos referimos a sistemas que tienen unas dimensiones más contenidas y con un consumo energético menor”, dice José María Armingol, catedrático en el Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática de la Universidad Carlos III de Madrid. “Estamos hablando de sistemas que pueden actuar de forma individual, pero que también pueden cooperar para desarrollar tareas más complicadas”, detalla este investigador.

Muchos son autómatas bioinspirados: al igual que los robots humanoides se asemejan a las personas, los investigadores se han basado en los movimientos de los músculos de los pequeños invertebrados para diseñar estas máquinas. Sarah Bergbreiter, investigadora en la Universidad de Maryland, mostraba en una conferencia TED a los microrrobots de cuatro milímetros que han desarrollado en su laboratorio: saltan casi cuarenta centímetros, cien veces su propio tamaño.

Estos pequeños autómatas son capaces de rebotar sin sufrir daño alguno, porque para su construcción se combinaron materiales duros (silicio) y blandos (caucho de silicona). “Lo realmente interesante es que este robot puede ayudarnos a averiguar cómo se mueven los insectos a esta escala”, explica la investigadora. Además, Bergbreiter cree que los microrrobots que corren, gatean, saltan o ruedan se moverán a través de los escombros en un desastre natural para detectar a posibles supervivientes e incluso inspeccionarán puentes para preservar la seguridad.

“El reto es pensar que la tecnología microrrobótica no es solo hacer las cosas más pequeñas, sino que además estos microrrobots responden a otros comportamientos”, dice Ernesto Gambao, profesor en el Departamento de Automática, Ingeniería Electrónica e Informática de la Universidad Politécnica de Madrid y creador de unos microrrobots similares a gusanos. Además, su tamaño permitió una intensa actividad investigadora en este campo en los últimos tiempos, al ser más bajo su costo.

MICRORROBOTS VOLADORES
Muchos investigadores no solo quieren que sus microrrobots caminen, sino también que vuelen. Robert Wood, profesor del Laboratorio de Microrrobótica de la Universidad de Harvard, dio vida en 2007 a las RoboBees, abejas robóticas de tres centímetros de envergadura y 80 miligramos de peso, capaces de batir las alas 120 veces por segundo y de moverse en pequeños espacios.

Gracias a sus cámaras, las colonias automatizadas de abejas podrán servir para recopilar información con fines científicos e incluso realizar tareas de polinización de cultivos. No por nada muchos se preguntan si la robótica hará frente a la progresiva desaparición de insectos que ya supone una amenaza a la producción de alimentos global.

Sus propios creadores auguran que habrá que esperar entre 10 y 15 años, ya que su invento continúa teniendo un problema fundamental: carecen de autonomía. Sus máquinas siguen unidas por un cordón umbilical, sostenidas por hilos que las impiden volar libremente, por lo que estos investigadores están trabajando en alternativas como pequeñas baterías, pilas de combustible o sistemas para cargar la batería de forma inalámbrica.

EJÉRCITOS MICRORROBÓTICOS
La cooperación es una de las claves de la supervivencia en el reino animal y también en el universo robótico. En el centro de investigación SRI International (SRI) han trabajado en microrrobots similares a las hormigas por su laboriosidad, y que además se especializan en diferentes tareas.

Estos robots magnéticos con brazos de alambre han construido torres de treinta centímetros de altitud, además de otras plataformas capaces de soportar hasta un kilo de peso. “Hemos probado la plataforma básica y ahora estamos viendo cómo podemos exportarla fuera del laboratorio”, ha explicado Rich Mahoney, director de robótica del SRI.

¿Cómo es posible que los microrrobots sean capaces de formar enjambres? “Por un lado, hay una inteligencia individual que hace que cada uno sea capaz de moverse y de llegar al objetivo que tenía planteado, y por otro necesitas otra inteligencia por encima de ellos que tiene que planificar el movimiento de ese colectivo frente a un problema determinado”, explica José María Armingol.

La Universidad de Harvard lleva años investigando con sus Kilobots, pequeños autómatas que miden 33 milímetros, capaces de moverse sobre sus tres finas patas: poseen una batería (se cargan varios al mismo tiempo), dos motores de vibración, una transmisor, una luz LED, una estación de control e incluso una estación de carga.

Estos robots se comunican con sus vecinos a través de luces infrarrojas que les permiten medir la distancia que los separa, además tienen capacidades computacionales básicas y memoria interna. Este proyecto ha transcendido el ámbito universitario y, siempre que no se utilice con fines comerciales, cualquiera puede fabricar ya su Kilobot, ya que tanto el hardware como el software son libres.

La última hazaña de Michael Rubenstein, el artífice de estos microrrobots del tamaño de una moneda, fue la creación de un auténtico ejército a través de los algoritmos que diseñó. De esta manera, logró que mil 24 de estos Kilobots se desplacen en formación de estrella, de llave o incluso de K. Los investigadores les llaman a filas y ellos responden como si fueran soldados, lo que permitió entender mejor cómo reconocen a los demás y cómo evitan errores. “Nos inspiramos en los sistemas naturales, como las células o las hormigas, que forman estructuras sin ningún líder y de una manera distribuida”, dice Rubenstein.

Un experimento que les permite investigar sobre la inteligencia artificial colectiva a gran escala. “Las tareas de búsqueda y rescate son uno de los escenarios donde los enjambres serán más útiles, ya que pueden trabajar en paralelo en la búsqueda en un área concreta con más rapidez”, agrega el investigador, que cree que en los próximos 10 años sus Kilobots podrán utilizarse con estos propósitos aunque aún tienen que controlar su enjambre de forma fiable.

FUERA DE ESTE MUNDO
Los microrrobots no sólo están contemplados para actividades ocurridas en la Tierra. Recientemente el anuncio del proyecto VALKIRYE, planteó la posibilidad de enviar autómatas de pequeño tamaño a otros mundos dentro del Sistema Solar, publicó el sitioOmicrono.

VALKIRYE no es ni de cerca un concepto minúsculo. Con 1.6 metros de altura y 45 centímetros de diámetro, este robot con forma de torpedo aspira agua, la calienta y la derrite para hacer perforaciones de manera rápida en los grandes bloques de hielo. Sin embargo, una vez que se abre paso, envía unos pequeños robots para rastrear la zona e ir en busca de microbios.

Una vez tomadas las muestras, estas se almacenarían para un posterior análisis. Lo que puede arrojar pistas sobre la existencia de vida extraterrestre y cuyo modelo puede ser replicado en otros planetas y lunas.

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http://www.sinembargo.mx/02-03-2015/1264264