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Martes, 30 diciembre 2014
Robótica

Robots que se autorrediseñan y autorreconstruyen

La impresión 3D es un método de fabricación con un inmenso potencial y que además nació en el ámbito informático. Un ordenador controla una impresora 3D y a la vez puede ser el cerebro de un robot. ¿Por qué no combinar ambas cosas? ¿Y por qué no usar en sí mismo esa capacidad de impresión 3D? Esta es la idea básica de una fascinante iniciativa en la que trabajan unos robotistas noruegos.

 

Los robots son cada vez más comunes para abordar misiones demasiado peligrosas para el Ser Humano, desde cerrar una válvula de seguridad en el interior de una central nuclear bañada de radiactividad por una fuga, hasta recoger muestras del suelo de otro planeta, por citar dos ejemplos. Si estos robots sufren un desperfecto, nadie podrá acudir a repararlos. Si necesitan cambiar la forma de una de las partes de su cuerpo a fin de realizar alguna tarea imprevista, nadie podrá tampoco acudir y reemplazarles un brazo por otro más apropiado.

 

Imaginemos que el robot está entrando en una sala llena de escombros dentro de una central nuclear en situación de máxima emergencia. Encuentra una escalera en la que nadie había pensado. El robot la fotografía. La foto es analizada. Uno de los brazos del robot está preparado con una impresora en 3D. Esta produce una nueva pieza para el mismo robot, que le permite avanzar por la escalera sin caerse. El robot podría optar incluso por fabricar otro robot, pequeño y simple, para que pasase al otro lado de la escalera y le enviase imágenes de la situación allí.

 

Este es el concepto en el que trabaja el equipo del robotista Kyrre Glette, de la Universidad de Oslo en Noruega. En sus experimentos, él y sus colegas ya han desarrollado tres generaciones de primitivos robots de este tipo, con capacidad de aprender por cuenta propia y adaptar su estructura a las necesidades de cada situación.

 

Mats Høvin fue el principal creador del primer modelo, el robot llamado “Henriette”, que recibió mucha atención mediática cuando fue presentado públicamente hace diez años.

 

Henriette tenía que aprender por su cuenta cómo caminar, y cómo saltar por encima de los obstáculos. Y si perdía una pata, tenía que aprender, sin ayuda, cómo saltar valiéndose solo de la otra.

 

[Img #24360]

 

Unos pocos años más tarde, Tønnes Nygaard lanzó la segunda generación de este tipo de robot. Al mismo tiempo, el grupo de robótica desarrolló un programa de simulación que pudo calcular qué configuración debería tener el cuerpo de un robot de esta clase. Como con Henriette, en un robot de la segunda generación su número de patas estaba predeterminado, pero el programa informático tenía la libertad de diseñar la longitud de las patas y la distancia entre ellas.

 

La tercera generación de robots proporciona una flexibilidad aún más grande. El programa de simulación se ocupa de todo el diseño y sugiere el número óptimo de patas y articulaciones.

 

Los científicos, asumiendo un papel propio del personal de emergencias ante un accidente nuclear, o del personal del Centro de Control de Vuelo gestionando la misión de un robot explorador en otro mundo, le dicen al programa de simulación lo que les gustaría que hiciera el robot, lo rápido que debería andar, su tamaño apropiado, el consumo deseado de energía, u otras cosas. Por ejemplo, podrían querer que el robot pueda saltar sobre una piedra que obstaculiza el camino hacia un objetivo importante.

 

En respuesta, el programa de simulación sugiere la solución óptima, incluyendo la forma del cuerpo y el número de patas. Simula miles de posibilidades y produce los mejores modelos mediante una técnica que sugerentemente se denomina “evolución artificial”.

 

En los experimentos, se procede a fabricar mediante impresión 3D el nuevo cuerpo, o componente de este, para el robot. El comportamiento de la innovación se evalúa en condiciones reales, y si es mejorable, aparece una nueva remodelación. Y así sucesivamente.

 

Por ahora, el proceso se realiza con supervisión humana, ya que los científicos están aún trabajando en desarrollar un sistema avanzado y autosuficiente de diseño y remodelación automatizados. Pero es obvio que si se logra alcanzar el nivel deseado, nada debería impedir tener un robot con cierta capacidad metamórfica y la “inteligencia” o “creatividad” suficientes para autorrepararse y autorrediseñarse atendiendo a las necesidades de cada situación con la que se tope.

 

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