Los robots constructores del futuro no necesitarán seguir planos, solo seguir «su instinto»
En los futuros soñados por los escritores de ciencia ficción, robots constructores operan las 24 horas sin exponer a los seres humanos a los gajes del oficio. Los autómatas dependen de un guion predefinido con múltiples pasos jerárquicos interconectados, elaborados por un diseñador. Sin ese plan, la construcción simplemente no se llevaría a cabo. Algunos ingenieros contemporáneos consideran que ese enfoque le quita el encanto a los robots constructores, así que proponen una idea singular: ¿Y si les enseñan a construir sin necesidad de planos?
Construir sin planos no es una idea alejada de la naturaleza. Las abejas y termitas, por ejemplo, edifican hogares complejos sin planificarlos conscientemente. Estos insectos constructores operan sin una estrategia centralizada, guiados por señales térmicas, químicas y por la disponibilidad de materia prima. Nacen con comportamientos intrínsecos que, a través de pequeñas acciones individuales, se combinan para edificar estructuras superiores de forma natural.
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Una parte del futuro se materializa ante nosotros. ¿Estamos realmente preparados?
Este paradigma de construcción “sin plan» interesa a los ingenieros porque, a gran escala, puede resultar eficiente y tolerante a errores. No importa si una abeja hace mal su hexágono de cera, el resto de sus compañeras continúa trabajando en su parte del panal sin que ello retrase la edificación. No existen cuellos de botella ni procesos de construcción comprometidos por fallos puntuales.
El enjambre mecánico
Por supuesto, el empleo casual de robots autónomos para la construcción todavía luce distante. Sin embargo, desde ahora se experimenta con las reglas matemáticas que permitirán que las máquinas construyan sin tener que comprender un plan maestro, como si fueran parte de un enjambre. Esto fue lo que investigadores de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Pensilvania acaban de publicar en un artículo de Science Advances.
El equipo diseñó una simulación con robots diminutos o agentes donde cada uno se comporta como una abeja construyendo su parte para formar un panal. “No hay guion prescrito ni plan centralizado. Cada robot simplemente reacciona a su entorno. Lo que buscábamos era un sistema donde la estructura surgiera del comportamiento”, explicó Jordan Raney, coautor del estudio y profesor asociado de Ingeniería mecánica y Mecánica aplicada.
Según el comunicado de la universidad, el sofisticado sistema responde a preguntas básicas de operatividad como: ¿Qué debe hacer un robot al chocar con una estructura construida por otro?, ¿bebe girar a la izquierda o a la derecha, ¿en qué medida?, ¿a qué distancia debe detenerse cada robot para depositar material?
El gel con sensores multimodales se convierte en una membrana sensible que integra hasta seis tipos de estímulos.
Aunque los resultados son prometedores, por ahora se han probado en entornos muy limitados. Las simulaciones actuales trabajan en línea recta, depositando material de manera reactiva. Incorporar más reglas para adaptarse al entorno podría permitir que agentes aparentemente desordenados edifiquen estructuras de mayor complejidad sin una intención preestablecida.
«Esperamos que esto impulse a la gente a pensar en nuevas maneras de construir. La naturaleza no empieza con un plan maestro, empieza con muchas pequeñas acciones que se unen para formar algo más grande. Ahora estamos aprendiendo a hacer eso también”, finalizó Raney.