Han estado entre nosotros desde hace un tiempo. Pequeños microrobots que trabajan juntos para combatir enfermedades, encontrar un soldado perdido o incluso construir una nueva estructura han aparecido en películas de ciencia ficción como Informe de minorías en el pasado. Y varias empresas, incluidas IBM y HP, han demostrado cómo unos pocos robots pequeños pueden comunicarse entre sí para completar una tarea.
Ahora, investigadores de Harvard han desarrollado el kilobot, un pequeño robot cuya construcción cuesta sólo 14 dólares y se comunica mediante infrarrojos. La principal distinción: cientos o incluso miles de kilobots podrían realizar tareas complejas. En el futuro, estos robots podrían sentar las bases para un rápido montaje de prototipos. Imaginemos miles de kilobots construyendo un puente o incluso un rascacielos, o entrando en una zona de guerra para encontrar instalaciones enemigas y desactivar armas una por una.
Mike Rubenstein es un becario postdoctoral que trabaja en el Grupo de Investigación de Sistemas Autoorganizados
en la Universidad de Harvard. Explicó que los pequeños robots utilizan dos motores vibratorios para locomoción y se comunican con otros robots mediante enviando una luz infrarroja a una superficie: conocen la ubicación de otros robots leyendo la luz intensidad.
La principal diferencia, dice, entre algunos swarmbots anteriores y el kilobit, es que los nuevos robots son robots genuinos: trabajan juntos, pero no se limitan a seguir una ruta predeterminada. Se parecen más a un Roomba que a un coche RC que simplemente sigue las órdenes de un operador. Con Roomba, el robot tiene suficiente inteligencia para monitorear el entorno buscando obstáculos y utilizando miles de algoritmos para encontrar una ruta óptima.
"La principal aplicación a corto plazo es probar algoritmos de enjambre en un sistema robótico a gran escala", afirma Rubenstein. “Podemos programarlos para que se muevan e interactúen con robots vecinos. Hay muchos comportamientos posibles, hasta ahora hemos trabajado en búsqueda de alimento y exploración”.
Rubenstein dice que puede imaginar un escenario futuro en el que los robots se utilicen para enfrentamientos militares. El equipo ya ha desarrollado una hoja de ruta, llamada termas, sobre cómo los kilobots podrían construir una estructura 3D. El equipo está trabajando en una implementación a gran escala de kilobots. Rubenstein también imagina que los robots se utilizarán para la educación, lo que él llama “navegación grupal de vehículos” y para el medio ambiente. Mapeo: una técnica que se aproxima a cómo se vería una región después de la corrosión o después de los efectos del clima. cambiar.
Escenarios médicos
Otro ejemplo de interacción masiva de enjambres de robots involucra las llamadas “partículas ninja” que IBM está desarrollando. Estos pequeños robots de polímero funcionan como una célula del cuerpo: contienen una carga eléctrica y son atraídos por los agentes infecciosos del cuerpo como un imán. Los médicos podrían utilizar partículas ninja que funcionen de forma autónoma en el cuerpo para encontrar una herida y empezar a reparar las células dañadas.
“Una vez que estos polímeros entran en contacto con el agua dentro o sobre el cuerpo, se autoensamblan en una nanoestructura que es diseñado para apuntar a las membranas de las bacterias basándose en la interacción electrostática y atravesar sus membranas celulares y paredes. La naturaleza física de esta acción impide que las bacterias desarrollen resistencia a estas nanopartículas”, afirma Jim Hedrick, investigador de IBM.
"Estos agentes evitan que las bacterias desarrollen resistencia a los medicamentos al atravesar la bacteria". pared y membrana celular, un modo de ataque fundamentalmente diferente en comparación con los antibióticos tradicionales”, Hedrick dice. El concepto de enjambre, similar al que está desarrollando Rubenstein, significa que cada polímero individual no puede lograrlo. la misión por sí solo, pero tiene que trabajar con los otros agentes para combatir una infección y alterar las células del cuerpo.
Curiosamente, Hedrick dice que las partículas ninja también podrían usarse para aplicaciones comerciales, no sólo en el campo médico o en un laboratorio de investigación. Dice que las nanoestructuras podrían incorporarse al jabón de manos, al desodorante, a las toallitas húmedas y a los desinfectantes para manos para combatir las infecciones. También podrían usarse para combatir infecciones importantes como la tuberculosis y las enfermedades pulmonares. Una vez programadas las partículas, llevan a cabo su “misión” y luego se disuelven de forma natural.
Escenarios futuros
Rubenstein dudaba en teorizar sobre futuros escenarios de kilobots. Sin embargo, es fácil imaginar cómo los enjambres de robots podrían convertirse en parte de nuestra vida cotidiana. Si tener miles de robots construyendo puentes, encontrando infecciones o librando nuestras batallas podría conducir a un microarmagedón es otra cuestión. Sin embargo, la idea de sensores en objetos físicos ya es una realidad.
Un ejemplo es la pelota de baloncesto 94Fifty, que se vende por unos 3.000 dólares. El balón contiene un sensor que se comunica con un software para analizar el tiro de un jugador. El software se puede utilizar para entrenar a nuevos jugadores en la mecánica de tiro, y los datos se pueden utilizar para que todo un equipo analice cómo juegan y cómo mejorar sus habilidades. Este análisis de la “colmena”, que ya es una realidad, muestra cómo los sensores integrados pueden trabajar juntos en un equipo.
Los Swarmbots utilizan un concepto similar: podrían integrarse en objetos físicos, comunicarse entre sí y luego informar de sus actividades a un servidor central.
Esto es particularmente interesante en un escenario de campo de batalla. Swarmbots podría funcionar como el nuevo iRobot 110 Primer vistazo, un robot de despliegue rápido que arrojas al suelo.
El robot puede soportar una caída de 15 pies y es resistente al agua hasta 3 pies. Si bien no son del tamaño de un microbot (cada FirstLook mide aproximadamente diez pulgadas de largo y pesa cinco libras), podrían funcionar en una colmena, similar a cómo los programadores han diseñado un enjambre de aspiradoras iRobot Roomba para limpiar grandes áreas. Recientemente vimos a dos Roombas trabajar juntos para aspirar una habitación, evitándose entre sí y comunicándose para terminar el trabajo de limpieza en la mitad del tiempo.
Los robots FirstLook ya utilizan luz infrarroja para encontrar rutas en un campo de batalla. Aunque aún no funcionan de forma autónoma ni se comunican entre sí, es fácil imaginar cómo este tipo de robots podrían coordinar una misión exploratoria en territorio enemigo.
Los drones Swarmbot podrían realizar tareas de vigilancia como se verá en los próximos Futuro soldado de Ghost Recon juego de Ubisoft, que proporciona reconocimiento que mantiene seguros a los soldados. Por supuesto, estos escenarios futuros pueden parecer ciencia ficción. Hay dudas sobre el costo de cada bot en el campo de batalla, y los oficiales militares se han mostrado reticentes a usarlo. robots en situaciones de combate debido a las implicaciones morales (los humanos tienen la capacidad de generar mejores impulsos) decisiones). Los robots militares se utilizan hoy en día principalmente para inspeccionar el campo de batalla.
Sin embargo, como ocurre con cualquier proyecto de robótica, eso cambiará a medida que la IA mejore. Los Swarmbots podrían programarse con un sistema de seguridad grupal que sea más fuerte que un bot individual. Podrían ser enviados a una zona de guerra para encontrar soldados heridos, reparar vehículos e incluso desactivar armas enemigas.
Por ahora, la tecnología swarmbot se encuentra firmemente en una etapa temprana de desarrollo. El kilobot es el mejor ejemplo hasta el momento que demuestra cómo un bot de bajo costo podría realizar tareas simples y trabajar en conjunto en una horda. Aún se desconoce si esto conduce a un enjambre de robots que pueden cortar el césped, reparar una cerca o construir un fuerte en un árbol en su patio trasero.
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