La robótica ha encontrado en la naturaleza su mejor fuente de inspiración. Los ingenieros intentan imitar en el laboratorio las extraordinarias cualidades de animales y plantas. Pero ocmo demuestra una nueva investigación publicada en 'PLOS Computational Biology', la inspiración es mutua y la robótica también está ayudando a los científicos a investigar el comportamiento de algunas especies animales.
Un equipo de científicos de EEUU y Francia ha logrado imitar el comportamiento de una colonia de hormigas mediante la construcción de un ejército de robots en miniatura. Su objetivo era averiguar cómo estas criaturas logran orientarse a lo largo de los caminos laberínticos que unen sus nidos con los lugares en los que consiguen alimentos.
Para realizar el estudio los investigadores eligieron a la hormiga argentina ('Linepithema humile') porque es una especie invasora, al igual que los robots, sus habilidades para orientarse dependen en gran medida de los rastros de feromonas, pues son prácticamente ciegas.
200 minirobots
Algunas hormigas suelen dejar rastros de feromonas (sustancias químicas que ellas mismas segregan) por las galerías subterráneas por las que se desplazan para buscar alimento. Cuando una hormiga detecta este rastro es probable que sigan la misma trayectoria que su compañera.
Los investigadores eligieron para su estudio un modelo de robot denominado Alice y diseñado en la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), en Suiza. Los científicos que firman este estudio usaron grupos de diez robots en cada uno de los experimentos. En una investigación anterior ya habían utilizado una veintena de estos mini-robots para imitar el comportamiento de las cucarachas.
Los científicos diseñaron varios experimentos en los que los robots debían elegir entre dos posibles caminos para llegar al lugar donde se encontraba la comida. En uno de los experimentos las dos rutas posibles tenían la misma longitud mientras que en otra prueba una era más corta que la otra. El rastro de feromonas fue sustituido por un rastro luminoso que era proyectado en el suelo por un proyector de vídeo. Los robots eran capaces de detectar y seguir este rastro luminoso gracias a dos fotorreceptores que imitan el comportamiento de las antenas de las hormigas.
Al inicio, cuando en las bifurcaciones del laberinto el camino no estaba iluminado por ninguna luz, los robots adoptaron un comportamiento explorador, moviéndose al azar aunque en la misma dirección general. Esto llevó a que los robots tuvieran que elegir el camino que se desviaba menos de su trayectoria en cada bifurcación de la red. Si los robots detectaban un camino iluminado, girarían para seguir ese camino.
El estudio mostró, por ejemplo, que los robots no tenían que ser programados para identificar y medir la geometría de la red de bifurcaciones. Fueron capaces de orientarse utilizando sólo el rastro de luces.
Además de estar prácticamente ciega, la hormiga argentina se mueve demasiado rápido como para tomar una decisión calculada sobre la dirección que va a tomar. Los robots se comportaron como las hormigas, logrando orientarse por el laberinto como los insectos lo que, según los autores de este estudio, muestra que las colonias de hormigas no necesitan llevar a cabo un proceso cognitivo complejo para orientarse de forma adecuada por el complejo entramado de galerías por las que se desplazan.
Asimismo, los científicos observaron que cuando iban en grupo, era más probable que optaran por el camino más corto cuando se desplazaban por una red asimétrica.
Aunque el objetivo de este estudio con robots en miniatura ha sido desarrollada expresamente era realizar una investigación de etología, Garrier cree que sus resultados podrán utilizarse para desarrollar diversas aplicaciones, como realizar mapas de zonas de interés o elaborar estrategias para extraer recursos de entornos peligrosos.
LAURA SÁNCHEZ
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