Investigadores del Instituto Wyss de Ingeniería de Inspiración Biológica de Harvard han creado un conjunto de robots submarinos con forma de pez que pueden navegar y encontrarse de forma autónoma, cooperando para realizar tareas o simplemente estudiar juntos plácidamente.
Así como los drones aéreos están demostrando ser útiles en una industria tras otra, los drones submarinos podrían revolucionar la ecología, el transporte marítimo y otras áreas donde una presencia submarina persistente es deseable pero difícil.
En los últimos años se han visto nuevos e interesantes vehículos submarinos autónomos, o AUV, pero el tipo más común es prácticamente un torpedo: eficiente para navegar en aguas abiertas, pero no para abrirse camino a través de los rincones y grietas de un arrecife de coral o un puerto deportivo.
Para ese propósito, parece práctico ver lo que la propia Naturaleza ha considerado conveniente crear, y el Instituto Wyss se ha especializado en hacerlo y crear robots y maquinaria a imitación del mundo natural.
En este caso Florian Berlinger, Melvin Gauci y Radhika Nagpa, todos coautores de un nuevo artículo publicado en Science Robotics, decidió imitar no solo la forma de un pez, sino también la forma en que interactúa con sus compañeros.
Inspirándose en la visión de cardúmenes de peces durante el buceo, Nagpa ha seguido la pregunta: “¿Cómo creamos agentes artificiales que puedan demostrar este tipo de coherencia colectiva donde todo un colectivo parece como si fuera un solo agente?”
Créditos de imagen: Berlinger et al., Science Robotics
Su respuesta, Blueswarm, es una colección de pequeños “Bluebots” impresos en 3D en forma de pez, con aletas en lugar de hélices y cámaras para los ojos. Aunque es probable que ni usted ni yo los confundamos con peces reales, son un objeto mucho menos aterrador para un pez normal que un tubo de metal de seis pies con una hélice girando ruidosamente en la parte posterior. Los Bluebots también imitan la innovación de la bioluminiscencia de la naturaleza, iluminándose con LED como lo hacen algunos peces e insectos para señalar a otros. Los pulsos de LED cambian y se ajustan según la posición de cada bot y el conocimiento de sus vecinos.
Usando los sencillos sentidos de las cámaras y un fotosensor en la parte delantera, movimientos de natación elementales y los LED, Blueswarm se organiza automáticamente en comportamientos de natación grupales, estableciendo un patrón simple de “molienda” que se adapta a los nuevos bots cuando se los deja caer ángulo.
Créditos de imagen: Berlinger et al, Science Robotics
Los robots también pueden trabajar juntos en tareas simples, como buscar algo. Si al grupo se le asigna la tarea de encontrar un LED rojo en el tanque en el que se encuentran, cada uno puede mirar de forma independiente, pero cuando uno de ellos lo encuentra, altera su propio LED parpadeando para alertar y convocar a los demás.
No es difícil imaginar los usos de esta tecnología. Estos robots podrían acercarse a los arrecifes y otras características naturales de manera segura sin alarmar a la vida marina, monitorear su salud o buscar objetos específicos que sus ojos de cámara pudieran detectar. O podrían deambular por debajo de muelles y barcos inspeccionando cascos de manera más eficiente que una sola nave. Quizás incluso podrían ser útiles en la búsqueda y rescate.
La investigación también avanza nuestra comprensión de cómo y por qué los animales se juntan en primer lugar.
Con esta investigación, no solo podemos construir colectivos de robots más avanzados, sino también aprender sobre la inteligencia colectiva en la naturaleza. Los peces deben seguir patrones de comportamiento aún más simples al nadar en los bancos que nuestros robots. Esta simplicidad es tan hermosa pero difícil de descubrir ”, dijo Berlinger. “Otros investigadores ya se han puesto en contacto conmigo para utilizar mis Bluebots como sustitutos de peces para estudios biológicos sobre la natación y la escolarización de los peces. El hecho de que reciban a Bluebot entre sus peces de laboratorio me hace muy feliz “.