![\"\"](\"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2019\/06\/070_Rob\u00f4s_261.jpg\")
ISCTE-IUL <\/span><\/a> Experimento con un grupo de barcos robots en el r\u00edo Tajo, en Portugal, realiza ensayos de sistemas para labores colectivas tales como localizaci\u00f3n, agrupamiento y dispersi\u00f3nISCTE-IUL <\/span><\/p><\/div>\n El Laboratorio de Investigaci\u00f3n del Ej\u00e9rcito de Estados Unidos anunci\u00f3 en octubre de este a\u00f1o un gran proyecto en esa \u00e1rea, que tendr\u00e1 una duraci\u00f3n de cinco a\u00f1os, con una inversi\u00f3n de 27 millones de d\u00f3lares. Con el liderazgo de la Universidad de Pensilvania, un grupo de investigadores se propone desarrollar equipos aut\u00f3nomos, inteligentes y adaptables de robots con diferentes habilidades para trabajar en conjunto con humanos en la b\u00fasqueda y rescate de rehenes, recopilaci\u00f3n de informaci\u00f3n despu\u00e9s de ataques terroristas, en casos de desastres naturales y en el apoyo a misiones humanitarias en \u00e1reas de conflicto. Tambi\u00e9n forman parte del proyecto el Instituto de Tecnolog\u00eda de Massachusetts (MIT), el Instituto de Tecnolog\u00eda de Georgia (Georgia Tech), la Universidad del Sur de California y las universidades de California en San Diego y Berkeley.<\/p>\n En el anuncio conjunto de las instituciones participantes del proyecto, los investigadores explican que la b\u00fasqueda de personas desaparecidas se realiza en grupo y la rob\u00f3tica de enjambres prev\u00e9 que, si algunas de las m\u00e1quinas quedaran da\u00f1adas, las dem\u00e1s pueden reconfigurarse y reorganizarse para proseguir desempe\u00f1\u00e1ndose en conjunto, incluso sin se\u00f1al de GPS o conexi\u00f3n con la nube inform\u00e1tica. Cada robot trabaja junto a los otros con un objetivo com\u00fan, pero cada uno puede tener asignada una tarea diferente e incluso pueden asign\u00e1rsele otras funciones en el curso de la misi\u00f3n, seg\u00fan las necesidades.<\/p>\n Uno de los mayores experimentos en rob\u00f3tica de enjambres se realiz\u00f3 en el Instituto Wyss de Ingenier\u00eda de Inspecci\u00f3n Biol\u00f3gica de la Universidad Harvard, en Estados Unidos, y fue publicado en 2014 en la revista Science<\/em>. Para esa prueba, se dispuso de 1.024 microrrobots, cada uno de ellos con pocos cent\u00edmetros de alto y de ancho, denominados kilobots, f\u00e1ciles de montar y muy utilizados en experimentos de rob\u00f3tica. Bajo el liderazgo del ingeniero electricista Michael Rubenstein, que actualmente trabaja en la Universidad Northwestern, los investigadores lograron que los robots intercambiaran mensajes \u2013en forma an\u00e1loga a las hormigas y abejas que se reconocen a lo largo de un camino o en vuelo para intercambiar informaciones\u2013 entre ellos por medio de luz infrarroja, formando, con el conjunto de sus cuerpos, im\u00e1genes similares a una estrella o a la letra K. Cada robot, de acuerdo con su programaci\u00f3n, particip\u00f3 en la construcci\u00f3n de las im\u00e1genes solamente con la informaci\u00f3n transmitida por sus robots vecinos.<\/p>\n \u201cLa capacidad de los robots para la resoluci\u00f3n de problemas es una posibilidad abierta por el aprendizaje de m\u00e1quinas, en donde el artefacto se programa para el reconocimiento del ambiente y de todo lo que se encuentra a su alrededor\u201d, explica la licenciada en ciencias de la computaci\u00f3n Esther Luna Colombini, docente del Instituto de Computaci\u00f3n de la Universidad de Campinas (IC-Unicamp) y presidente, entre 2012 y 2016, de Robocup en Brasil, un proyecto que organiza olimp\u00edadas de robots en todo el mundo. El aprendizaje de m\u00e1quinas es un sistema inform\u00e1tico que les permite a los robots realizar un aprendizaje bas\u00e1ndose en modelos y procesar informaciones mediante el registro de experiencias adquiridas. \u201cA grandes rasgos, ellos pueden \u2018aprender\u2019 durante la ejecuci\u00f3n de una tarea. Hay gran amplitud para una redefinici\u00f3n de lo que los robots har\u00e1n en cada situaci\u00f3n\u201d, explica Terra.<\/p>\n \u201cEllos son capaces de aprender con escasa informaci\u00f3n. Cada robot puede identificar una botella de Coca-Cola dentro de una casa, incluso sin que se lo haya programado para reconocerlas. Basta con que busque la imagen en internet para lograr reconocerla\u201d, comenta Luna Colombini, quien tambi\u00e9n es integrante de la Sociedad de Automatizaci\u00f3n y Rob\u00f3tica (RA Society) que forma parte de la organizaci\u00f3n estadounidense del Instituto de Ingenieros El\u00e9ctricos y Electr\u00f3nicos (IEEE). Ella recuerda que en las competencias de robots, principalmente las de f\u00fatbol rob\u00f3tico, la tecnolog\u00eda de enjambre normalmente no est\u00e1 presente porque cada jugador est\u00e1 programado para tareas predeterminadas y no para actuar en grupo. \u201cPueden simularse estrategias de equipo que involucran el comportamiento de los robots y diferentes caracter\u00edsticas de programaci\u00f3n para cambiar un esquema t\u00e1ctico durante el desarrollo del juego, aunque esto no es lo usual en esa clase de competencias\u201d.<\/p>\n Los robots de enjambre pueden ser m\u00e1s baratos y sencillos desde un punto de vista estructural que aqu\u00e9llos que se ven con mayor asiduidad en los medios de comunicaci\u00f3n, de aspecto humanoide, con cabeza, tronco, piernas y brazos. Las m\u00e1quinas de la rob\u00f3tica de enjambres necesitan disponer de varios sensores y deben construirse con base en la misi\u00f3n que van a cumplir. Dependiendo del sitio en que se desempe\u00f1en, utilizar\u00e1n orugas o ruedas multidireccionales para su locomoci\u00f3n o incluso peque\u00f1os barcos o drones.<\/p>\n Universidad Harvard<\/span><\/a> Un experimento en la Universidad Harvard con 1.024 minirrobotsUniversidad Harvard<\/span><\/p><\/div>\n Actividad marina<\/strong> En Portugal, cient\u00edficos del Instituto Universitario de Lisboa (ISCTE-IUL) y de otras instituciones llevaron a cabo un experimento con peque\u00f1os barcos de 60 cent\u00edmetros de longitud con instrumental a bordo para estudiar c\u00f3mo pueden operar los sistemas de rob\u00f3tica de enjambres en condiciones reales. Se utilizaron 10 barcos robots, cada uno con un costo de 300 euros, en un lago donde desembocan las aguas del r\u00edo Tajo, en Lisboa. En un art\u00edculo publicado en la revista PLOS ONE<\/em>, en 2016, ellos muestran el desarrollo de los sistemas de control para cuatro tareas colectivas que realizaron los robots acu\u00e1ticos: localizaci\u00f3n, agrupamiento, dispersi\u00f3n y monitoreo del \u00e1rea. Cada una de esas faenas fue testeada por separado para comprobar la robustez del sistema de algoritmos elaborado por los investigadores. El objetivo de este sistema es el empleo de este enjambre de robots en servicios de monitoreo ambiental y vigilancia.<\/p>\n El gran reto actual de la rob\u00f3tica de enjambres es el perfeccionamiento de los sistemas de comportamiento de los robots. \u201cSe necesita estudiar la comunicaci\u00f3n que ellos intercambian entre s\u00ed mediante se\u00f1ales infrarrojas, wifi, Bluetooth u ondas de radio para que puedan cumplir una labor espec\u00edfica\u201d, dice Nadia Nedjah, docente de la Facultad de Ingenier\u00eda de la Universidad del Estado de R\u00edo de Janeiro (Uerj).<\/p>\n MIT<\/span><\/a> Simulaci\u00f3n por computadora en el MIT de robots acu\u00e1ticos realizando tareas de limpieza en el marMIT<\/span><\/p><\/div>\n \u201cRealizamos investigaci\u00f3n b\u00e1sica, donde reproducimos, en la computadora, cl\u00fasteres <\/em>con 40 a 70 individuos que se agrupan, pero en principio no se conocen. Uno de los experimentos consiste en trasponer obst\u00e1culos formando tri\u00e1ngulos con tres robots. \u00c9stos deben movilizarse en forma conjunta de manera similar a una bandada de aves en vuelo, algo que depende de la comunicaci\u00f3n entre ellos. Seg\u00fan la informaci\u00f3n disponible, toman decisiones de acuerdo con los requerimientos de la tarea solicitada y del grupo\u201d, explica Nedjah. En el marco de un estudio que finaliz\u00f3 en 2016 y posteriormente fue publicado en la revista International Journal Of Bio-Inspired Computation<\/em>, la investigadora analiz\u00f3 un algoritmo, desarrollado por el grupo, para aquellas eventualidades en donde un robot necesita de la colaboraci\u00f3n de otros para ejecutar una tarea. Este sistema, que se denomina algoritmo de onda, establece un proceso de reclutamiento por medio de la propagaci\u00f3n de mensajes transmitidos por se\u00f1al infrarroja entre robots vecinos hasta comprobar cu\u00e1les son aquellos que pueden ayudar. \u201c\u201dTanto la tecnolog\u00eda de hardware<\/em> como la de software<\/em> ya existe, pero todo se encuentra a\u00fan en fase experimental\u201d, dice Nedjah.<\/p>\n En el InSac, que aglutina a m\u00e1s de seis universidades y tres institutos de investigaci\u00f3n brasile\u00f1os, uno de los temas de estudio es la rob\u00f3tica de enjambres en el segmento de la agricultura. \u201cEstamos estudiando su uso para la fumigaci\u00f3n de cultivos. En este sistema cada dron conoce el \u00e1rea que pulveriz\u00f3. En el caso de que uno de ellos se haya quedado sin insumo o afronte problemas t\u00e9cnicos, habr\u00e1 otros que realizar\u00e1n el trabajo en su lugar, sin necesidad de un monitoreo humano\u201d, explica Terra. \u201cLa rob\u00f3tica de enjambres a\u00fan tiene mucho desarrollo por delante y Brasil re\u00fane las condiciones para disputar peque\u00f1os nichos que van surgiendo en esa \u00e1rea, como en el caso de la agricultura\u201d.<\/p>\n El ingeniero Terra recuerda incluso que la evoluci\u00f3n de la rob\u00f3tica tambi\u00e9n involucra a los veh\u00edculos aut\u00f3nomos, que podr\u00e1n funcionar como un enjambre. \u201cCuando haya muchos de ellos en la calle, necesitar\u00e1n intercambiar informaci\u00f3n entre s\u00ed para tomar decisiones. Por ejemplo, en un cruce sin sem\u00e1foros, tendr\u00e1n que decidir qui\u00e9n pasa primero con seguridad vali\u00e9ndose de sensores y algoritmos provistos por los sistemas de computaci\u00f3n embebida\u201d, analiza.<\/p>\n Proyecto<\/strong><\/a><\/p>\n
\nDos experimentos revelan el potencial de la rob\u00f3tica de enjambres para su uso en ambientes acu\u00e1ticos. El proyecto Seaswarm, del MIT, prev\u00e9 veh\u00edculos rob\u00f3ticos aut\u00f3nomos de 4,8 metros de largo por 2,1 metros de ancho trabajando en conjunto para extraer petr\u00f3leo de la superficie del mar, principalmente en estuarios y bah\u00edas. Son similares a barcos y se desplazan a expensas de la energ\u00eda solar, generada por paneles fotovoltaicos dispuestos en la parte superior del robot. As\u00ed, pueden quedarse varios d\u00edas en el mar sin necesidad de tocar tierra. Una cinta transportadora en la parte trasera del robot recoge el petr\u00f3leo en la superficie. Cuando la cinta se desplaza hacia la parte delantera del robot, el petr\u00f3leo se suelta y queda almacenado all\u00ed hasta que el veh\u00edculo vuelve a tierra o le entrega su carga a un barco de acopio en tr\u00e1nsito<\/a>. Este proyecto, presentado en 2010, todav\u00eda no se ha transformado en un producto comercial.<\/p>\n
\nINCT 2014 \u2013 Instituto Nacional de Ciencia y Tecnolog\u00eda para sistemas aut\u00f3nomos cooperativos aplicados en seguridad y medio ambiente (n\u00ba 14\/50851-0<\/a>); Modalidad<\/strong> Proyecto Tem\u00e1tico; Programa INCT; Investigador responsable<\/strong> Marco Henrique Terra (USP); Inversi\u00f3n<\/strong> R$\u00a02.234.701,20<\/p>\n