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Ciudades construidas por drones y robots

En el futuro, las ciudades construidas por drones y robots serían posibles si pueden trabajar juntos copiando técnicas de la naturaleza. En un mundo cada vez más urbano los investigadores dicen que los robots podrían ser las herramientas perfectas para ayudar a construir y mantener nuevas ciudades. El uso de robots debería reducir el riesgo humano, lograr que las tareas se completen más rápido y permitir el monitoreo junto con la construcción; los robots podrían recopilar datos sobre todo lo que están haciendo, ayudando a mejorar sus prácticas.

El grupo de trabajo dirigido por el Dr Mirlo Kovac, del Imperial College of Science, Technology and Medicine, imagina robots terrestres y voladores que trabajan juntos para construir, evaluar y reparar el ecosistema urbano de edificios e infraestructura.

“La naturaleza proporciona una amplia prueba de que tal construcción colectiva es posible, —explica Kovac— y al aplicar algunas de estas ideas a cómo se construyen, operan y se hacen los drones para cooperar, podríamos convertir este sueño en realidad”.

Aprendiendo de los constructores de la naturaleza

El equipo examinó ejemplos de la naturaleza donde grupos de organismos usan diferentes tácticas para trabajar juntos en la construcción. Muchos animales en grupos toman señales y aprovechan su entorno cuando construyen o reparan sus hogares.

Por ejemplo, si los castores escuchan el agua apresurada, aplicarán material de construcción en esa área de la presa hasta que el sonido disminuya. Las termitas, que viven en grandes colonias de “superorganismos”, dependen de las feromonas excretadas durante la deposición de materiales para coordinar la construcción.

Muchas aves construyen nidos como pequeñas colonias, organizando la recolección y distribución de materiales de nidificación.

El análisis de estos métodos de coordinación puede ayudar a los investigadores a diseñar algoritmos sobre cómo los grupos de drones y robots podrían trabajar juntos de forma autónoma durante la construcción. Pero el equipo del Imperial College también está desarrollando drones que se basan en la naturaleza de otra manera: a través de su diseño y los materiales de los que están hechos.

El equipo de Imperial también está creando ‘robots aéreos blandos’ individuales: drones hechos de materiales y estructuras inteligentes que pueden interactuar dinámicamente con su entorno. Estos incluyen un avión no tripulado que puede bucear y saltar como un alcantarillado y un avión no tripulado inspirado en una araña que puede crear redes de material de tracción e incluso suspenderse de ellos, como en el video en la parte superior de la página.

Antes de que trabajen juntos en la construcción, los drones se ponen a trabajar en la reparación de edificios e infraestructura existentes, como la reparación de fugas en los oleoductos.

Este paso crucial permitirá a los investigadores crear drones que respondan a las necesidades de un edificio mientras trabajan junto a sus habitantes humanos.

En una nueva asociación llamada NEST Aerial Robotics Hub,  una colaboración entre investigadores de Imperial y los Laboratorios Federales Suizos de Ciencia y Tecnología de Materiales (Empa), los drones patrullarán un edificio para identificar y solucionar problemas menores junto con los habitantes humanos.

El equipo también señala que estos avances beneficiarían otras áreas donde la intervención humana es difícil o demasiado lenta, por ejemplo, en la construcción de refugios de emergencia después de desastres naturales, que se imprimirían en 3D desde aviones no tripulados .

Más información: ‘A review of collective robotic construction’ by Kirstin H. Petersen, Nils Napp, Robert Stuart-Smith, Daniela Rus and Mirko Kovac. Publicada en Science Robotics.

Video principal: Braithwaite, A., Alhinai, T., Haas-Heger, M., McFarlane, E., Kovac, M., (2018) Spider Inspired Construction and Perching con un enjambre de nano vehículos aéreos. En Investigación de Robótica: Simposio Internacional ISRR, Springer International Publishing.

Fuente: Imperial College London.