Este robot inspirado en las hormigas del desierto puede guiarse sin necesidad de GPS

^{Universidad de Aix-Marsella} 

Ingenieros franceses crearon un robot capaz de navegar de manera independiente simulando el método que utilizan las hormigas del desierto. De acuerdo al artículo publicado en Science Robotics, el robot puede regresar eficientemente a su posición original mediante el cálculo de los pasos, la dirección de la radiación del sol y la estimación del flujo óptico.

En la actualidad, el sistema de posicionamiento global (GPS) es la fuente madre de la mayoría de los dispositivos y modos de transporte para una localización certera. Sin embargo, a menudo estas señales satelitales pueden no estar disponibles, por lo que se precisa de otros tipos de sistemas operativos. Por ejemplo, los cohetes, naves espaciales y demás objetos voladores suelen estar equipados con un sistema de navegación inercial que permite calcular la distancia recorrida y la dirección de las lecturas de giroscopios y acelerómetros.

Pero la ambición tecnológica no se limita a las leyes físicas. Ahora, los investigadores buscan entre los organismos vivos otras formas de navegación.

El tamaño es lo de menos

Uno de los animales más famosos con un sistema de navegación confiable y versátil son las hormigas. Estas segregan feromonas de seguimiento durante el recorrido para luego encontrar el camino a casa. Sin embargo, este método no funciona en condiciones extremas como ser en los desiertos calientes, donde dichas sustancias químicas son destruidas por la incandescente radiación solar y el calor arrasador.

Aun así, animadas por Darwin, las corajudas hormigas no se resignan a perder su ruta. En lugar de marcar el camino con feromonas, ciertas especie de las hormigas del desierto, como la Cataglyphis fortis y la Melophorus bagoti, combinan técnicas de inteligencia avanzada.

Para grandes distancias, utilizando el método de integración de ruta obtienen el trayecto de regreso más corto. El procedimiento requiere varios pasos. Deben calcular los pasos andados, el flujo óptico (velocidad de la superficie en relación con la retina), la dirección del sol y la polarización de la radiación del cielo disperso (Dispersión de Rayleigh). Una vez que llega al final del camino, la hormiga se sirve de símbolos visuales (objetos más destacados o prominentes) para finalmente hallar la entrada al hormiguero.

Follow the leader... dejen de orbitar satélites 

Stephane Viollet y sus colegas de la Universidad de Aix-Marsella construyeron un robot dotado de éstas formidables habilidades de navegación. El invento consta de seis patas y variados sensores cuyas lecturas son recopiladas en una computadora de una sola placa Raspberry Pi. Como brújula solar, el robot utiliza un par de sensores ultravioletas y polarizadores, cuya rotación le permite establecer la distribución de la polarización de la luz incidente en el cielo y así determinar la dirección del movimiento. Cuenta además con un sensor de flujo óptico que consiste en dos filas de seis píxeles hexagonales. El retraso en el aspecto de la imagen enviada entre dos píxeles adyacentes permite conocer éste parámetro. Asimismo, el robot es capaz de registrar el número de pasos andados.

Como sitio experimental, los autores prepararon una superficie de desplazamiento texturizada. Al principio, el robot se movió a lo largo de una curva aleatoria próxima al borde del área definida. Luego regresó a su posición inicial, recalculando la dirección y la distancia en función de los nuevos datos.

Durante el experimento, los ingenieros probaron cinco algoritmos diferentes, utilizando uno o más componentes utilizados por las hormigas. Los resultados demostraron que al usar el algoritmo más completo, el robot logró regresar a su posición original con un error promedio de 0.67%.

Los autores aclararon que durante las pruebas el robot recorrió tan solo 14 metros, a diferencia de los cientos de metros diarios que éstos insectos recorren en su rutina habitual. Para alcanzar tal grado de destreza, y considerando el tamaño, velocidad y distancia cubierta, el robot debe superar una trayectoria de al menos 30 kilómetros.  

No es la primera vez que se registra el increíble poder resolutivo de las hormigas. En 2016, científicos alemanes demostraron que éstas son capaces de navegar de manera completamente autónoma. El experimento reunió hormigas forrajeras liderando hormigas obreras. Si éstas últimas eran separadas de sus guías, aún así encontraban el hormiguero mediante el conteo de pasos y la medición del flujo óptico.

Y nosotros nos valemos de un smartphone para vencer las adversidades de una autopista señalizada. Evolución.

Sofia Dottori  
Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma.

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