ElectroVoxels: Novelas de ficción, robótica y viajes estelares

Martin Nisser tiene entre manos un proyecto ambicioso. El investigador del MIT CSAIL, la división del Instituto Tecnológico de Massachusetts dedicada a la inteligencia artificial, lidera el desarrollo de los ElectroVoxels, robots modulares que se unen para formar estructuras y ofrecer diversas funciones. Ideados para operar en misiones espaciales, estos autómatas tienen una singular hermandad con el imaginario de la ciencia ficción.

Leé también: La paradoja de Moravec: por qué los robots son tan inteligentes como estúpidos

El propio Nisser reconoce que las novelas de Neal Stephenson le han servido de inspiración. “Seveneves es un gran libro que demuestra algunas esperanzas clave para los futuros enjambres de robots. En ese libro, una gran cantidad de máquinas se conectan y reconfiguran para formar estructuras dinámicas y temporales, y realizar el mantenimiento e las naves espaciales, así como impulsarlas a grandes distancias”, comenta el estudiante de doctorado del MIT en diálogo con TN Tecno.

Una nota al margen: al autor citado por Nisser, referencia en el género de ciencia ficción, se le atribuye la creación de un término ahora de moda en su novela Snow Crash de 1992. “Facebook está usando una palabra que yo inventé”, dijo el escritor luego de que la compañía de Mark Zuckerberg anuncie su nuevo nombre, Meta, y sus planes de construir metaversos.

Cómo funcionan los ElectroVoxels

La obra de Stephenson no es la única referencia a la ficción cuando nos aproximamos a estos robots. El artículo de divulgación publicado por el MIT CSAIL menciona a la película de animación Big Hero 6, en la que pequeños módulos robóticos, acumulados en multitud, sirven para crear estructuras en un abrir y cerrar de ojos. Algo parecido hacen los ElectoVoxels.

La clave es doble: autoensamblaje y reconfiguración. Al menos esa es la búsqueda en un terreno en el que Nisser reconoce que resta camino por transitar. Ocurre que los robots modulares hasta ahora han presentado una serie de falencias (“son un poco torpes”, reconocen desde el MIT), y esos problemas podrían acrecentarse al idear unidades para misiones espaciales.

– ¿Cuáles son los puntos débiles que este tipo de robots han tenido hasta ahora?

– Los autómatas modulares generalmente necesitan moverse en tres dimensiones y ha sido un desafío incorporar actuadores que sean lo suficientemente pequeños y económicos para construir módulos en grandes cantidades. Los modelos actuales se construyen a partir de un conjunto de motores grandes y costosos para facilitar el movimiento. En este trabajo, logramos la actuación usando electroimanes, que son significativamente más baratos, escalables y fáciles de construir que los motores y otras formas de actuadores que se usan normalmente.

– Avanzar en un terreno fangoso seguramente tiene una justificación. En ese sentido, ¿cuáles son las grandes promesas de la robótica modular?

– A diferencia de la fabricación típica de arriba hacia abajo, la promesa del autoensamblaje de abajo hacia arriba es la capacidad de los materiales para adquirir configuraciones sin intervención externa. En el caso de la robótica modular, la reconfigurabilidad permite además que las estructuras se rearmen, lo que permite adaptarse a nuevos escenarios o reutilizar los mismos bloques de construcción para ensamblar nuevas estructuras. Eso genera entusiasmo.

– Además piensan llevarlos al espacio. ¿Cuáles son las características de estos cubos que los hacen ideales para entornos de microgravedad?

– Los electroimanes utilizados para la reconfiguración son prometedores para el espacio porque no requieren propelente, son fáciles de mantener y reemplazar, y pueden servir como accesorios, bisagras y actuadores. Para hacer que los bloques se muevan, tienen que seguir una secuencia, como pequeñas piezas homogéneas de Tetris.

ElectroVoxels: las ventajas para la exploración espacial

En lugar de grandes bloques, para los ElectroVoxels los investigadores recurrieron al electromagnetismo. Para eso emplearon pequeños electroimanes, destacados por ser accesibles, que se repelen y atraen, provocando que los robots giren, se muevan y cambien de forma rápidamente. Los cubos que podés ver en el video tienen una longitud lateral de aproximadamente 60 milímetros, tienen un funcionamiento inalámrbico y los imanes utilizados se consiguen por apenas 60 centavos de dólar.

Leé también: Crearon un robot nadador microscópico con agua y aceite

Además de los elementos tangibles, los investigadores crearon un software program que permite controlar hasta mil cubos con pocos clics pudiendo alterar la velocidad y evitar colisiones. Además, es posible indicar qué forma se desea que éstos creen, por ejemplo una silla.

“Los pequeños y baratos bloques son particularmente propicios para entornos de microgravedad, donde cualquier estructura que desee lanzar a la órbita debe caber dentro del cohete. En pruebas ya realizadas, los ElextroVoxels encontraron una verdadera ingravidez cuando se los testeó en un vuelo de gravedad cero, con el ímpetu general de conseguir mejores herramientas de exploración espacial como la reconfiguración sin propulsores o el cambio de las propiedades de inercia de una nave espacial”, explican desde la academia estadounidense.

Además indican que al aprovechar los movimientos sin propulsor, por caso, no es necesario lanzar flamable adicional para la reconfiguración. Así, la esperanza es que este método sea de utilidad en los futuros esfuerzos espaciales: servirá para aumentar y reemplazar estructuras espaciales en múltiples lanzamientos, para crear estructuras temporales, ayudar con la inspección de naves espaciales y la asistencia de astronautas, entre otros usos.

Leé también: Cómo funciona el sistema robótico que cambia de forma según la tarea que le piden

¿Cuáles son los siguientes pasos para los ElectroVoxels? ¿Qué necesita mejorar para comenzar a cosechar sus beneficios? “Estamos entusiasmados por trabajar en miniaturizar y optimizar el rendimiento de los cubos robóticos para poder reconfigurarlos contra la gravedad. De esa manera, esperamos también poder generar estructuras modulares aquí en la Tierra”, concluyó Nisser.