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Robotics Act. 21 Aug 2017

Robotics advances through swarm intelligence

Digital bbva robot

Los robots trabajan juntos para alcanzar un objetivo común. El secreto: organizarse mediante una "mentalidad de colmena": es decir, un enjambre en el que ningún individuo está a cargo.

¿Te imaginas un enjambre de más de 1.000 robots trabajando juntos para lograr un objetivo? Ya no es ciencia ficción. Investigadores del  Instituto Wyss  han anunciado  la creación de un enjambre de 1024 kilorobots: robots baratos sólo un poco más grandes que una moneda con 3 pines para piernas, desarrollado por la empresa suiza de robótica K-Team Corp.

enjambre-bbva

Los robots trabajan juntos sin guía de ninguna inteligencia central. Esto podría tener aplicaciones muy útiles, por ejemplo, en la limpieza de los derrames de petróleo, la exploración planetaria y la vigilancia militar.

El investigador de robótica Michael Rubenstein dice que nadie había creado previamente un enjambre de este tamaño con todos los robots trabajando juntos para lograr un objetivo, inspirado en el comportamiento de los insectos sociales (como abejas, hormigas y termitas), bancos de peces Y multitudes de aves. En todos estos casos, las tareas complejas se llevan a cabo sin que ningún miembro del grupo esté a cargo.

Para proporcionar a los robots del proyecto una verdadera "mentalidad de colmena" (o "inteligencia de enjambre", para utilizar el término técnico), el Doctor Rubinstein y su equipo desarrollaron un algoritmo que permitía a los robots trabajar juntos en una tarea sin necesidad de momento a momento instrucciones. Una vez programado, cada robot sabe tres cosas: cómo seguir el borde de un grupo; Cómo rastrear su distancia desde el punto de partida; Y cómo mantener un sentido de su posición relativa.

The robots are also designed to only communicate with their 3 or 4 closest colleagues. The process is launched by a single infrared order (the two-dimensional shape to be formed) received by four of the robots, which is then propagated throughout the swarm. Infrared signals are used both for this diffusion and for determining individual positions within the swarm. Using this technique, the robots can form shapes such as a capital K, a star or a spanner, even though, individually, the kilobots would not be able to move in a straight line.

Su comportamiento es similar al de las hormigas, que pueden vivir en "colonias" de hasta 20 millones de individuos guiados por instinto y señales químicas de otras hormigas. Pero, las estructuras sociales de los robots son escalables: no hay límites teóricos para el tamaño o la complejidad del enjambre robot. Según Mike Rubenstein, no hay nada que los detenga en el futuro trabajando juntos para construir un nuevo robot, por ejemplo.

El Instituto Wyss es parte de la Universidad de Harvard y está trabajando para entender cómo los sistemas vivos se autoorganizan y se regulan para adaptarse y competir por la supervivencia. Una mejor comprensión de cómo la naturaleza se organiza a sí misma puede conducir en última instancia a procesos de fabricación más eficientes, formas arquitectónicas más sostenibles y dispositivos médicos que se integren mejor en el cuerpo humano. O robots enjambres.

Proyectos anteriores

Otros proyectos ya han desarrollado inteligencia de enjambre robot. En 2012, científicos de diversas disciplinas (como biología, ingeniería e informática) de la Universidad Heriot Watt de Edimburgo trabajaron en el proyecto Coralbot: un enjambre de robots capaces de acelerar la regeneración de los arrecifes de coral dañados por la pesca de altura, la conversión Un proceso que habría tomado décadas o siglos en cuestión de días. El enfoque fue similar a los kilobots del Instituto Wyss, utilizando grupos escalables de robots coordinados de manera descentralizada. Este proyecto fue el tema de una reciente campaña de crowdfunding en Indiegogo que cerró hace pocas semanas, pero sólo recaudó el 40% de los fondos necesarios.