Los edificios del futuro podrían ser construidos por enjambres de robots

Personalmente, nos gustaría que un robot gigante construya nuestra casa, en gran parte porque la frase "un robot gigante construyó mi casa" contiene la frase "robot gigante". Pero el enfoque gigante puede no ser el camino ideal a seguir. Incluso un (simplemente) robot del tamaño de un camión podría ser un poco engorroso en un sitio de construcción. Además, cuando tienes un único robot grande que hace todo, si ese robot se descompone, pierdes tu capacidad de hacer cualquier cosa.

¿Qué pasa si en lugar de un pequeño número de robots grandes, tenemos una gran cantidad de robots pequeños? Los enjambres de robots, como los enjambres de insectos (y los humanos para el caso), pueden construir estructuras mucho más grandes que ellos mismos. Con un sistema de pórtico gigante, la casa no puede ser más alta que la altura del pórtico. Los robots de enjambre pueden simplemente seguir arrastrándose o volando, construyendo estructuras mucho más grandes que los pequeños robots individuales en el enjambre.

Algunos de estos robots de enjambres orientados a la construcción siguen el ejemplo de la biología. En la investigación del Dr. Justin Werfel de Harvard, y la Dra. Kirstin Petersen, anteriormente en Harvard, ahora en Cornell, los robots se inspiraron en las termitas. Según el Dr. Petersen, "Construyen algunas de las estructuras más altas del reino animal en comparación con el tamaño de los individuos. Piensa en muchos órdenes de magnitud, miles de veces más grande que el individuo. Si pudiéramos hacer eso, cientos de personas podrían construir la Torre Eiffel, pero sin un solo boceto coordinado. Eso sería sorprendente."

El Dr. Werfel y el Dr. Petersen colaboraron en este proyecto, pero llegaron desde ángulos muy diferentes. El Dr. Werfel escribe los programas que especifican las reglas que seguirán los robots y dice cosas como: "Estamos tratando de descubrir qué programa ejecutan las termitas". Señala que las termitas son "muy complicadas" y nosotros Realmente no sé qué reglas están usando, pero su trabajo consistía en escribir un programa simple inspirado en lo que las termitas pueden hacer. El Dr. Petersen diseña y construye los robots inspirados en termitas y dice cosas como: "Los robots son reconocibles porque tienen estas patas de ruedas tipo de cosas que las hacen mucho mejores para escalar de una manera muy simple". Whegs, friends. Whegs.

Los robots whegtronic recogen ladrillos hechos especialmente, que llevan al lugar apropiado y los dejan para construir estructuras grandes. Esto ya es bastante impresionante, pero lo que los hace especialmente interesantes es que actúan de manera independiente. El enjambre no tiene coordinación central, y ningún miembro del enjambre está al tanto de lo que están haciendo los otros miembros del enjambre. Cada robot agarra un ladrillo, luego determina dónde colocarlo usando un pequeño conjunto de instrucciones.

Investigadores del Instituto de Arquitectura Avanzada de Cataluña también están creando un enjambre de robots constructores de estructuras. Crearon "Minibuilders". Los Minibuilders son básicamente pequeñas impresoras 3D, del tamaño de una cesta de lavandería, que depositan capas de material de hormigón. Imagine tortugas robot con boquillas adjuntas para hormigón.

De acuerdo, entonces no son completamente independientes. No se puede tener una cubeta de hormigón dentro de cada una de una docena de pequeños robots. Los bots Minibuilder están unidos a una tina de concreto central que los abastece. Si ayuda a la fantasía de tu robot, solo imagina que es un tentáculo gigante y aterrador. La gran desventaja de tener un robot tentáculo para construir tu casa es que los tentáculos se enredan. Imagine el enredo detrás de su escritorio en este momento, solo todos sus periféricos corren alrededor de arrojar concreto. En la configuración actual de Minibuilder, hasta donde podemos decir, los roboticistas tienen que correr para ayudar a los Minicentros a no atarse entre sí.

Consideramos que estos robots son especialmente interesantes porque combinan la idea de los bots de construcción de enjambres con la impresión 3D. Además, un tipo de Minibuilder puede usar una aspiradora para aspirarse en el costado de una estructura, subir y construir más, lo cual es simplemente increíble.

Pero reconozcámoslo: tener un enjambre de robots de impresión 3D independientes que le construyan una obra de arte económica para vivir se volverá aburrido después de un tiempo. ¿Qué hay de volar en quadcopter bots?

El Dr. Fabio Gramazio y el Dr. Matthias Kohler dirigen un loco laboratorio de ciencias en Zurich, donde los robots construyen bonitas estructuras y fachadas de edificios. Un proyecto particularmente genial que hicieron involucró una colaboración con el Dr. Raffaello D'Andrea, quien se enfoca en hacer terroríficos ejércitos de drones voladores. Los drones en su proyecto recogieron ladrillos cubiertos con un agente aglutinante y los dejaron caer uno por uno hasta que formaron una estructura. De acuerdo, sí, todavía no quieres vivir en una casa hecha de ladrillos pegajosos, pero esta es una prueba temprana de concepto.

Debido a que tienes una horda de bots voladores, puedes hacer que coloquen cada ladrillo con precisión, creando estructuras complejas o patrones interesantes. Pero para hacer esto, debes tener un sistema de cámara de captura de movimiento observándolos mientras construyen y diciéndoles a los drones lo que deben hacer. Esto está bien en un laboratorio, pero puede ser algo difícil de mover afuera.

Una virtud del paradigma del enjambre es que los bots individuales son relativamente prescindibles. Entonces, si un trabajo es particularmente peligroso (imagínese construir justo después de un terremoto, o en un ambiente peligroso, como Nueva Jersey), una gran cantidad de bots pequeños podría ser preferible a humanos o grandes máquinas de construcción. Tal vez en el futuro, una combinación de robots voladores y terrestres aparecerá en tu jardín como langostas inversas, dejándote una agradable glorieta antes de que pasen.

O, un poco más útil, podemos prever un día en que las instalaciones de saneamiento, electricidad, agua y vivienda se restauren mucho más rápido, sean mucho más baratas y mucho más seguras para las áreas de desastre. Y, tal vez todo será gracias a un par de frikis que pasaron demasiado tiempo mirando termitas. [full-post]