ROBOTS INSPIRADOS EN TERMITAS PUEDEN CONSTRUIR SOLOS

LA PAZ, BOLIVIA (ANB / Erbol).- 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.

Nuevos desafíos

Al iniciar el proyecto, Werfel y sus colegas se impusieron un nuevo desafío en robótica: definir un bajo número de órdenes que puedan seguir las máquinas para lograr resultados predecibles.

Para lograrlo siguieron un concepto tomado del mundo de los insectos: el algoritmo de las hormigas.

Básicamente se trata de obtener un comportamiento coordinado en un determinado ambiente.

Por ejemplo, en el caso de las termitas, sus construcciones están relacionadas con el material y las condiciones que encuentran mientras van levantando sus nidos.

Investigadores de la Universidad de Harvard diseñaron una serie de robots basados en el sistema de organización de las termitas para construir sus nidos.

Cuando construyen sus famosos termiteros, su método es simple: una termita toma un pedazo de tierra, lo lleva a un lugar dentro del nido. Si esa locación esta llena, lo que hace es moverse hasta la siguiente que esté disponible y deja allí la tierra que ha recogido.

Esto ocurre por los trazos químicos que van dejando las termitas durante las jornadas de construcción y que van guiando a sus compañeras de labores.

El equipo de la Universidad de Harvard diseñó los robots siguiendo este principio, pero en vez de tierra el asunto es ubicar bloques.

Y funciona así: primero se específica la estructura, que puede ser una pirámide o un castillo. El sistema genera de forma automática una serie de órdenes de construcción de bajo nivel de complejidad que los robots deben seguir para garantizar las producción de esa estructura.

Al fragmentar el objetivo en un grupo de trabajo -se explica en el informe- se reduce la información que necesita cada robot para desempeñar la tarea.

"Solo tienen cuatro tipos de sensores: infrarrojo, ultrasonido, un acelerador para escalar y botones táctiles. Esto los hace fácil de programar", dijo Kirsten Petersen, uno de los miembros del equipo.

Los robots, además, pueden sentir la presencia de bloques, otros robots cercanos y el espacio rectangular, moviéndose a través de él.

Torres, castillos y pirámides

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.

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.