Skip to main content

DT en Español podría recibir una comisión si compras un producto desde el sitio

Diseñan robots inspirados en hormigas para escapar de la cárcel

Un grupo de investigadores de Harvard, se inspiró en las colonias de hormigas, criaturas con razonamientos muy simples y que puede resolver tareas muy complejas, para la construcción de un equipo de robots.

La investigación fue publicada en ELife.

«Este proyecto continuó con un interés permanente en comprender la dinámica colectiva de cómo estos insectos pueden manipular el entorno para crear arquitecturas funcionales complejas», dijo. L Mahadevan, la profesora Lola England de Valpine de Matemáticas Aplicadas, de Biología Organísmica y Evolutiva y Física, y autora principal del artículo.

El equipo de investigación comenzó estudiando cómo las hormigas carpinteras negras trabajan juntas para excavar y escapar de un corral blando.

«Al principio, las hormigas dentro del corral se movían al azar, comunicándose a través de sus antenas antes de comenzar a trabajar juntas para escapar del corral», dijo S Ganga Prasath, becario postdoctoral en el Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences y uno de los autores principales del artículo.

Mahadevan y su equipo identificaron dos parámetros relevantes para comprender la tarea de excavación de las hormigas; la fuerza de la cooperación colectiva y la tasa de excavación. Las simulaciones numéricas de modelos matemáticos que codifican estos parámetros mostraron que las hormigas pueden excavar con éxito solo cuando cooperan entre sí con suficiente fuerza mientras excavan simultáneamente de manera eficiente.

The physical intelligence of ant and robot collectives

Impulsados por esta comprensión y basándose en los modelos, los investigadores construyeron hormigas robóticas, apodadas RAnts, para ver si podían trabajar juntas para escapar de un corral similar. En lugar de feromonas químicas, los RAnts usaron «fotormonas», campos de luz que son dejados por los RAnts itinerantes que imitan los campos de feromonas o la antena.

Los RAnts se programaron solo a través de reglas locales simples: seguir el gradiente del campo de fotoromonas, evitar otros robots donde la densidad de fotoromonas era alta y recoger obstáculos donde la densidad de fotoromonas era alta y dejarlos caer donde la fotoromona era baja. Estas tres reglas permitieron a los RAnts escapar rápidamente de su confinamiento y, lo que es igual de importante, también permitieron a los investigadores explorar regiones de comportamiento que eran difíciles de detectar con hormigas reales.

«Mostramos cómo la finalización cooperativa de tareas puede surgir de reglas simples y reglas de comportamiento similares se pueden aplicar para resolver otros problemas complejos como la construcción, la búsqueda y el rescate y la defensa», dijo Prasath.

Recomendaciones del editor

Diego Bastarrica
Diego Bastarrica es periodista y docente de la Universidad Diego Portales de Chile. Especialista en redes sociales…
Mirando en nubes de polvo para entender la formación de estrellas
nubes de polvo formacion estrellas nebulosa captada observatorio paranal

Una nueva imagen del Observatorio Europeo Austral muestra un impresionante paisaje estelar alrededor de la nebulosa Sh2-54, ubicada a 6.000 años luz de distancia en la constelación de Serpens. Ubicada cerca en el cielo de la famosa Nebulosa del Águila, esta es también una región ocupada de formación estelar donde las nubes de polvo y gas se unen en nudos y forman los corazones de nuevas estrellas.

Nebulosas como estas se conocen como viveros estelares debido a todas las nuevas estrellas que se forman dentro de ellas, y los astrónomos las estudian para aprender más sobre los ciclos de vida estelares y las condiciones que se requieren para que las estrellas se formen y crezcan.
Esta imagen de la espectacular nebulosa Sh2-54 fue tomada en luz infrarroja utilizando el telescopio VISTA de ESO en el Observatorio Paranal en Chile. Las nubes de polvo y gas que normalmente son obvias en la luz visible son menos evidentes aquí, y en esta luz podemos ver la luz de las estrellas detrás de las nebulosas que ahora perforan. ESO/VVVX
La imagen fue tomada en el rango infrarrojo, lo que significa que menos de las nubes de polvo que forman la nebulosa son visibles. En cambio, los astrónomos pueden mirar a través de las nubes de polvo para ver las estrellas que se forman dentro. Fue tomada usando el telescopio Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA), un telescopio terrestre ubicado en el desierto de Atacama, una ubicación muy elevada y muy seca en Chile.

Leer más
El macaco cangrejero es el piloto de prueba para la hibernación humana en el espacio
macaco cangrejero prueba hibernacion humana espacio

Un paso fundamental para conseguir la hibernación humana en el espacio, pensando en viajes de años de distancia, consiguieron científicos de la Academia de Ciencias de China, que consiguieron la primera hipotermia en primates no humanos causada por la activación de un grupo de neuronas hipotalámicas.

Los científicos pudieron inducir este estado en el macaco cangrejero ('Macaca fascicularis') mediante la manipulación neuronal dirigida del área preóptica (POA, por sus siglas en inglés).
El estudio fue publicado en The Innovation el 3 de diciembre.
Los investigadores exploraron la termorregulación en el primate no humano Macaca fascicularis combinando manipulación quimiogenética, resonancia magnética funcional (fMRI), análisis de comportamiento y monitoreo deun conjunto completo de parámetros fisiológicos y bioquímicos.
"Para investigar la red de todo el cerebro como consecuencia de la activación del área preóptica (POA), realizamos exploraciones de resonancia magnética funcional e identificamos múltiples regiones involucradas en la termorregulación", dijo el Dr. DAI Ji, uno de los autores correspondientes. "Este es el primer estudio de resonancia magnética para investigar las conexiones funcionales en todo el cerebro reveladas por la activación quimiogenética".
Los investigadores dirigieron selectivamente las neuronas excitadoras en el POA del hipotálamo en el cerebro del mono e infectando localmente las neuronas con virus codificadores de DREADD impulsados por el promotor CAMKII. "DREADD" se refiere a los receptores de diseño activados exclusivamente por drogas de diseño. Encontraron que la activación del subconjunto de neuronas POA por el agonista afín de DREADD Clozapine N-oxide (CNO) desencadenó de manera confiable la hipotermia en monos anestesiados y despiertos.
En los experimentos anestesiados, sorprendentemente, la actividad neuronal inducida por CNO indujo una disminución de la temperatura corporal central, antagonizando el calentamiento externo. Esto demuestra que las neuronas excitatorias conservadas evolutivamente en el POA también se conservan funcionalmente y juegan un papel crítico en la termorregulación en el cerebro de los primates.

Leer más
Ahora los robots entregan los pedidos de Uber Eats en Miami
uber eats miami entrega robots robot

Para todos los habitantes de Miami o fanáticos de la ciudad estrella de Florida, ahora podrán recibir su comida favorita en robots, ya que Uber Eats anunció una asociación con con Cartken, una compañía que fabrica robots de entrega en la acera.

Cartken actualmente entrega a un centro comercial peatonal llamado Downtown Dadeland y al vecindario Brickell de Miami, junto con los campus de la Universidad Estatal de Ohio y la Universidad de Arizona. A través de la red Uber Eats, Cartken ampliará el servicio de entrega en todo el condado de Miami-Dade y a otras ciudades en 2023. Cuando hagas un pedido en la aplicación Uber Eats, se te notificará si está siendo entregado por robot.

Leer más