Impresoras 3D que vuelan y trabajan en equipo como las abejas

Las abejas tienen la habilidad de saber c¨®mo tienen que hacer su trabajo sin que nadie se lo diga. Se dividen para cuidar de las larvas, mantener limpia la colmena y recoger polen para elaborar la miel, todo con un alto nivel de sofisticaci¨®n. La naturaleza ense?a que es posible la construcci¨®n colectiva, escalable, robusta y adaptativa. Y la rob¨®tica est¨¢ aprendiendo ahora a aprovechar propiedades similares.

Un estudio publicado este mi¨¦rcoles en Nature presenta una flota de drones que se organizan como abejas para hacer trabajos de construcci¨®n y reparaci¨®n en lugares de dif¨ªcil acceso o peligrosos. El equipo de investigadores de diferentes disciplinas, liderado por Mirko Kovac, director del Laboratorio de Rob¨®tica A¨¦rea del Imperial College of London, ha trasladado las alturas una tecnolog¨ªa que ya es ejecutada por robots est¨¢ticos: la de construir casas y reparar edificios altos. Son una evoluci¨®n de las impresoras 3D, que han aprendido a volar, al menos en las pruebas de laboratorio.

La flota de m¨¢quinas se divide en dos equipos: uno formado por ¡°drones constructores¡± (BuilDrones), que funcionan como las impresoras 3D y depositan el material de manera precisa. Y otro integrado por ¡°drones de escaneo¡± (ScanDrones), que vigilan los trabajos y dan indicaciones de lo que se debe hacer en cada momento. De esta manera, trabajan de forma colaborativa, adaptando sus t¨¦cnicas sobre la marcha.

El trabajo de garantizar la coordinaci¨®n est¨¢ a cargo de la inteligencia artificial. Esos drones son totalmente aut¨®nomos mientras vuelan y est¨¢n supervisados por un controlador humano que comprueba el progreso e interviene si es necesario, bas¨¢ndose en la informaci¨®n proporcionada por la propia flota.

Para probar el concepto, los drones construyeron una estructura de dos metros con un material de espuma a base de poliuretano y otra de 18 cent¨ªmetros con un tipo de cemento desarrollado espec¨ªficamente para el experimento. Durante la construcci¨®n, los veh¨ªculos evaluaron la geometr¨ªa impresa en tiempo real y adaptaron su comportamiento para asegurarse de que cumpl¨ªan las especificaciones del proyecto, con una precisi¨®n de cinco mil¨ªmetros en el caso de la estructura de cemento.

Kovac, una de las referencias mundiales en el desarrollo de drones, sostiene que una gran novedad de esta investigaci¨®n es el haberse abordado de forma multidisciplinar al aplicar la Inteligencia Artificial F¨ªsica: la pr¨¢ctica de crear sistemas f¨ªsicos capaces de realizar tareas t¨ªpicamente ejecutadas por organismos inteligentes. ¡°Se trata de integrar los materiales, con los robots, con los controladores y con la arquitectura¡±, afirma.

Del laboratorio a la obra

El estudio se ha llevado a cabo en el laboratorio, pero en un futuro no muy lejano este tipo de tecnolog¨ªa puede ayudar a reducir costes y sobre todo permitir¨¢ reducir los riesgos en las tareas relacionadas con la construcci¨®n. ¡°No pretendemos que esto sustituya a todos los constructores, pero si alcanzamos a un peque?o porcentaje de la industria, ser¨ªa un gran avance¡±, subraya el experto, que tambi¨¦n es jefe del Centro de Tecnolog¨ªa y Materiales de Rob¨®tica en el Instituto de Ciencia de Materiales Empa en Suiza. Actualmente, su equipo lleva a cabo trabajos experimentales con empresas del sector de reparaci¨®n en el Reino Unido.

Los veh¨ªculos a¨¦reos no tripulados inspirados en animales no son una novedad. An¨ªbal Ollero, conocido por ser el padre de los drones en Espa?a, ha desarrollado un tipo de aeronave inspirada en los p¨¢jaros que puede reducir el n¨²mero de accidentes laborales de los operarios que realizan tareas de inspecci¨®n de alto riesgo. El sevillano, que es asesor cient¨ªfico del Centro de Tecnolog¨ªas Aeroespaciales (CATEC), explica que ya son una realidad las aeronaves capaces de hacer montajes en sitios inaccesibles, medir la corrosi¨®n de tuber¨ªas, tocar puentes o un t¨²nel para ver si existen grietas. ¡°Tenemos prototipos que pueden hacerlo ya¡±, se?ala el catedr¨¢tico de la Universidad de Sevilla.

Seg¨²n Ollero, la tecnolog¨ªa necesaria para que los drones sustituyan a los humanos en esas situaciones de riesgo, o incluso a los taxis y a los repartidores de comida, ya est¨¢ desarrollada; lo que hace falta es establecer normativas que permitan contemplarla. Para eso, se ha creado en Sevilla el Centro de Innovaci¨®n UAVs (veh¨ªculos a¨¦reos no tripulados, por sus siglas en ingl¨¦s) y Movilidad A¨¦rea Urbana, que tiene como objetivo integrar todos los aspectos que implican tener a drones por los cielos de la ciudad.

Esto supone que los veh¨ªculos sean m¨¢s seguros, que se integre el tr¨¢fico a¨¦reo y la infraestructura de la ciudad. Y no menos importante, la aceptaci¨®n social. ¡°Hace falta que no hagan ruido y que respeten la privacidad. Las tecnolog¨ªas, desde el punto de vista de desarrollo, est¨¢n listas con distintos grados de madurez. En algunos casos, totalmente desarrolladas. Pero, como es natural, en el sector aeron¨¢utico, antes de que pueda generalizarse su uso, hace falta que se contemple la seguridad desde todos los puntos de vista¡±, concluye Ollero.

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