En el campo de la fabricación de equipos de alta gama, la tecnología robótica ha sido un foco de atención constante. Sin embargo, los robots actuales tienen muchas limitaciones: sus cuerpos son sistemas cerrados que no pueden crecer, autorepararse ni adaptarse fácilmente al entorno circundante. No obstante, científicos de la Universidad de Columbia han logrado recientemente un gran avance, desarrollando un robot que puede “crecer”, “autorepararse” y auto-mejorarse integrando materiales del entorno u otros robots.

Los resultados de la investigación se publicaron en la revista Science Advances, describiendo el proceso innovador de “metabolismo robótico”, que permite que las máquinas absorban y reutilicen partes de otros robots o del entorno circundante.

El autor principal e investigador de la Facultad de Ingeniería de Columbia y la Universidad de Washington, Philipp Martin Wilde, explica: “La verdadera autonomía significa que los robots no solo piensen de manera independiente, sino que también mantengan su ‘fuerza física’ de forma autónoma. Al igual que los organismos biológicos absorben e integran recursos, estos robots pueden usar materiales del entorno u otros robots para crecer, adaptarse y repararse”.

Este nuevo paradigma se demuestra en el robot Truss Link. Inspirado en los juguetes Geomag, Truss Link es un módulo de barra simple equipado con conectores magnéticos de forma libre, que puede expandirse, contraerse y conectarse a otros módulos en varios ángulos para formar estructuras complejas. Los investigadores demostraron cómo una sola cadena de truss se autoensambla en formas bidimensionales y luego se deforma en robots tridimensionales. Estos robots también pueden mejorarse integrando nuevos componentes, logrando “crecimiento”. Por ejemplo, un robot tetraédrico tridimensional integra cadenas adicionales para aumentar su velocidad de descenso en más del 66,5 %.

Hod Lipson, coautor y director del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Columbia, señala: “En la última década, el pensamiento robótico ha avanzado enormemente mediante el aprendizaje automático, pero los cuerpos de los robots siguen siendo unitarios, poco adaptables e irreutilizables. En contraste, los organismos biológicos dependen de la adaptabilidad, derivada de su naturaleza modular, que les permite usar y reutilizar módulos de otras formas de vida. Debemos enseñar a los robots a usar y reutilizar componentes de otros robots; este campo emergente puede considerarse una forma de ‘metabolismo de máquinas’”.

Los investigadores envisionan que los ecosistemas robóticos futuros tendrán capacidades de mantenimiento autónomo, crecimiento propio y adaptación a tareas y entornos impredecibles. Al imitar la forma en que la naturaleza construye estructuras complejas con componentes simples, el metabolismo robótico allana el camino para que los robots autónomos desarrollen capacidades corporales y de recuperación a largo plazo.

Wilde afirma: “El metabolismo robótico proporciona una interfaz digital para el mundo físico, permitiendo que la inteligencia artificial no solo progrese cognitivamente, sino también físicamente, creando una nueva dimensión de autonomía. Inicialmente, los sistemas con esta capacidad se usarán en aplicaciones especiales como recuperación de desastres o exploración espacial, y finalmente abrirán un mundo lleno de potencial donde la IA pueda construir estructuras físicas o robots como escribir o reorganizar texto”.

Lipson concluye con cautela: “Los robots autoreplicantes fácilmente evocan escenarios de ciencia ficción terribles, pero en la realidad, con el aumento de la dependencia de robots en vehículos autónomos, manufactura automatizada, e incluso defensa y exploración espacial, ¿quién cuidará de estos robots? No podemos depender de humanos para el mantenimiento; eventualmente, los robots deben aprender a cuidarse a sí mismos”. Los resultados de esta investigación de la Universidad de Columbia sin duda señalan una nueva dirección para el desarrollo de robots en la fabricación de equipos de alta gama, prometiendo impulsar la industria hacia una nueva etapa de desarrollo.