La robótica modular

Aunque en este blog se ha hablado mucho sobre la innovación en el mundo de la robótica, me gustaría añadir un artículo más sobre el tema, sobretodo porque muchas veces, al hablar de robótica, uno se olvida de los robots modulares, pequeños desconocidos a los que muchos solo conocen de obras de ficción.

Mucha gente, cuando piensa en los robots, piensa en ellos como una sola entidad, un solo robot con una forma específica que esta preparado para realizar un conjunto de tareas concretas. Aunque la definición es correcta, contiene uno de los mayores inconvenientes de los robots, que solo están diseñados para tareas concretas y definidas. Estas tareas pueden ser muchas y muy variadas, pero siguen siendo limitadas. Por ejemplo, un brazo robotico puede ser programado para realizar múltiples tareas, pero no puedes pedirle que haga nada que su forma le impida, como subir escaleras.

Para intentar sortear esta limitación, se pensaron los robots modulares, robots formados por robots mucho más pequeños, idénticos en  forma y tamaño, que pueden cambiar de posición y combinarse entre ellos para adaptarse a cualquier situación. Todos estos robots funcionan de forma independiente a sus colegas y utilizan señales para mantener conversaciones entre ellos y saber así, desde su posición relativa dentro del robot, hasta si hay algún problema con algún robot del conjunto o la nueva forma a tomar.

Por ejemplo, es posible que los robots modulares más conocidos sean los de ficción, como el t-1000 de la película “Terminator 2”, que podía cambiar su forma y color a voluntad, o los robots que utiliza el villano de la película de Disney “Big Hero 6”, que al cambiar de forma permitían al usuario darles miles de aplicaciones prácticas. Si bien es cierto que la tecnología actual esta aún muy lejos de producir robots como los mencionados por limitaciones de hardware, hoy en día universidades y empresas de todo el mundo están innovando en el mundo de la robótica modular.

Los problemas a los que se enfrentan los investigadores de robots modulares son principalmente 2: la velocidad de movimiento de los robots y la vida de su fuente de energía. Algunos robots actuales pueden tardar hasta 10h en cambiar totalmente su forma y si estos son muy complejos o deben ejercer mucha fuerza, consumen enseguida su fuente de alimentación.

Aún así las ventajas de los robots modulares son enormes, imaginaos puentes capaces de cargar con el peso de camiones fabricados en minutos a partir de un par de cajas de módulos roboticos, escaleras de incendio camufladas como elementos decorativos de la fachada de un edificio que cambian de forma y se muestran como escaleras cuando detectan una emergencia, detección de personas enterradas en derrumbamientos de edificios a base de escurrirse entre los escombros o incluso se podrían arreglar robots dañados cambiando los módulos averiados por módulos nuevos. Cualquier cosa es posible siempre que se tengan a mano suficientes módulos.

Veamos algunos ejemplos:

M-BLOCK

Un ejemplo de estos módulos es el M-Block, del MIT. Cubos que son capaces de conectarse entre si y de moverse de forma independiente mediante saltos calculados (sí, los cubos saltan, literalmente) para aterrizar en su posición decidida por el el conjunto de módulos.

KILOBOTS

Los Kilobots, de la Universidad de Harvard, son pequeños robots con sensores infrarojos capaces de formar cualquier figura conexa a base de moverse por el perímetro del conjunto de Kilobots y de detenerse en la posición que les corresponde.

MTRAN3

Por último me gustaría mostrar uno de mis favoritos, el MTRAN3, de AIST y Tokyo-Tech fabricado en 1998. Estos módulos son como juntas o bisagras conectadas por sus extremos y equipadas con sensores para detectar colisiones que permiten, cambiando la forma del robot, arrastrase como una serpiente, caminar como una araña o incluso a cuatro patas, pudiendo sortear problemas como escalones de diferentes tamaños.

El futuro de los robots modulares

Lamentablemente las limitaciones del hardware, tanto por el tamaño de los elementos necesarios como por su potencia y su consumo de energía, han dejado la investigación con robots modulares relegada a un segundo plano hasta que se encuentren soluciones viables. A penas un pequeño puñado de empresas y universidades siguen investigando en este campo tan interesante a nivel teórico, como el caso de NASA, o realizando pequeñas demostraciones con robots de diferentes formas y tamaños capaces de realizar tareas de cambio de forma.

Aún así, una vez pasada esa barrera, se esperan grandes cosas de la robótica modular y de sus posibles aplicaciones tanto en empresas como en el día a día.


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