Cubos autoorganizables
Era 2011 en el Instituto de Tecnología de Massachusetts, cuando John Romanishin, un estudiante de último año, le propuso a su profesora de robótica, Daniela Rus, un nuevo diseño de robots modulares sin partes externas de movilidad capaces de impulsarse hacia delante, saltar encima de uno al otro y encajar entre ellos para formar formas arbitrarias. Su respuesta fue clara, “Eso no se puede hacer”.
Dos años después, Daniela Rus se encontraba mostrándole a Hod Lipson, un colega suyo de la Universidad de Cornell, un video de unos robots prototipo en acción, basados en el diseño de Romanishin; “Eso no se puede hacer”, fue la respuesta que obtuvo de su colega.
Ahora, en noviembre de este año, Romanishin (ahora investigador en el laboratorio de ciencias computacionales e Inteligencia Artificial del MIT), Daniela Rus y el estudiante de postdoctorado Kyle Gilpin establecerán, en la Conferencia Internacional de Robots y Sistemas Inteligentes, que si es posible.
Nombrados con el nombre de “M-blocks”, los robots cúbicos sin ningún componente de movilidad externa son capaces de escalarse y rodearse entre ellos, realizar saltos en el aire, rodar por el suelo y hasta moverse cuando se encuentran de cabeza y suspendidos en superficies metálicas.
Cada uno cuenta con un motor que le permite alcanzar 20,000 revoluciones por minuto y cuando este frena, le comparte su momento angular. Cada esquina y cada superficie cuenta con imanes que les permiten unirse unos a otros. “Es una de esas cosas que la comunidad (robótica modular) había estado intentado hacer por mucho tiempo”, comentó Rus.
Los sistemas de robots modulares existentes son “estáticamente estables”, lo que significa que “puedes pausar el movimiento en cualquier punto y se van a quedar justo donde están”. Lo que permitió a los investigadores simplificar su sistema fue simplemente renunciar a este principio: “Hay un punto en donde el cubo se encuentra esencialmente volando en el aire y te encuentras dependiendo de los imanes para traerlo a alineación cuando aterriza. Eso es algo totalmente único de este sistema”, comentó Gilpin.
Cuando dos cubos se aproximan entre sí, los imanes rotan de manera natural, de manera que los polos negativos se alineen con los positivos y viceversa. Así, cada cara de cualquier cubo se puede unir a cualquier otra cara de otro cubo y, como en cualquier sistema de robot modular, la esperanza sería que cada módulo se pueda miniaturizar, con la meta de crear sistemas que lograran algo parecido a lo que el robot de “Terminator 2” podía hacer (auto arreglarse de acuerdo a la necesidad del trabajo, no matar a Connor). Siendo la simplicidad de estos cubos, un diseño prometedor para la miniaturización.
Sin embargo, Los investigadores plantean que una versión más refinada de sus cubos, en su actual tamaño, podrían ser muy útiles. Imagínense miles de estos cubos desplegados en una emergencia, digamos un puente roto, uniéndose unos con otros para ser una reparación temporal, o usándolos como andamios reconfigurables en un sitio de construcción. Uniéndose para formar distinos tipos de herramientas según sea la necesidad o fabricar módulos especializados según sea la necesidad; dígase cámaras, luces, baterías, transporte, etc.
En comparación con otros sistemas modulares, en donde un módulo no funciona sin el otro, aquí “si se te cae uno en el camino o algo sale mal, no hay problema, se puede reunir al grupo” de manera individual.
Actualmente, los investigadores del MIT se encuentran construyendo un ejército de 100 de estos cubos, cada uno capaz de moverse a cualquier dirección, además de estar diseñando algoritmos que los guíen. “Queremos cientos de estos cubos, regados de manera aleatoria en el piso, para que sean capaces de identificarse unos a otros, incorporarse y transformarse de manera autónoma en una silla, o una escalera, o una mesa, dependiendo de la demanda”, comentó Romanishin.
“Es una solución con baja tecnología a un problema que las personas estaban intentando resolver con enfoques de alta tecnología” comentó Lipson, el colega de Daniela Rus.
Si tiene curiosidad de cómo funcionan estos robots modulares, no duden en entrar al video en donde los investigadores los muestran (en inglés)
En la imagen observamos varios M-Cube haciendo su mejor paso. Imagen .gif realizada a partir del vídeo del MIT
Nota fuente en MIT media relations
Aún no hay artículo para esta investigación ya que, la investigación será presentada en la International Conference on Intelligent Robots and Systems en noviembre de este año (2013).
via Tumblr http://historiascienciacionales.tumblr.com/post/63379365089
