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14/Nov/04

Insectos engañados por un flautista de Hamelin robótico

TEMAS: Biología, Zoología, Entomología, Insectos, Blattoidea, Blattidae, Cucarachas

Interacción robot-insecto Un grupo europeo de científicos introdujo un insecto robot en una colonia de cucarachas, que pasó desapercibido debido a que emitía feromonas y porque su comportamiento refleja las pautas de una colonia de insectos que modelaron con un programa informático. El robot fue producido por el programa llamado Leurre (señuelo). Su propósito es infiltrar robots en colonias de insectos para convertir a la máquina en el líder del grupo e inducir discretamente comportamientos en la colonia que les lleven a cambiar de hábitat, o en todo caso a su destrucción. Será una especie de Flautista de Hamelin a escala de insectos, aunque el proyecto pretende llevar el experimento a animales superiores, como las gallinas o los corderos.

Ingenieros de la Universidad Libre de Bruselas y de otros centros europeos de investigación han desarrollado el primer minirobot, llamado InsBot, capaz de infiltrarse en una colonia de cucarachas sin llamar la atención, controlarla y destruirla.

Si bien su forma física no es como la de los insectos, sino la de un cubo, la apariencia visual del robot no tiene mayor importancia a efectos del camuflaje, ya que lo que cuenta es como se mueve. Las cucarachas no hacen distinciones físicas, de modo que si el robot huele y se mueve, el resto de la colonia no es capaz de detectarlo.

Tal como explican los artífices de este trabajo en la ponencia InsBot : Design of an Autonomous Mini MobileRobot Able to Interact with Cockroaches, que fue presentada en Barcelona en el marco del ICRA 2004, el robot se mueve igual que una cucaracha, con los mismos procedimientos de aceleración y ralentización para pasar desapercibido en la colonia. Además, se detiene cuando aparece un congénere real para manifestar que lo ha reconocido, como si fuera a través de intercambios químicos.

Para conseguirlo, los investigadores estudiaron durante tres años el comportamiento de una colonia de cucarachas. La filmación realizada fue objeto de análisis a través de un programa informático que estableció una base estadística de sus trayectos.

Las reglas que regulan los desplazamientos permitieron a continuación simular en ordenador los comportamientos de una colonia completa, información que sirvió de base para el diseño del programa del insecto robot.

Asimismo, los investigadores obtuvieron muestras de las moléculas, llamadas feromonas, que permiten a estos insectos identificarse y comunicarse entre sí. El insecto robot fue revestido de una capa impregnada de las feromonas que emiten estos insectos cuando piden ser aceptados en un grupo.

Finalmente, la implantación en el insecto robot de captores de infrarrojos y de un sensor de luz, le permite detectar los obstáculos, a los otros insectos e identificar las zonas de oscuridad donde reposar, que son las preferidas de las cucarachas.

Infiltración exitosa

Con estas herramientas, que forman parte de la que se conoce como Swarm intelligence (inteligencia de enjambre), el robot fue integrado con éxito en la colonia de cucarachas. De ese modo se cumplió la primera etapa del experimento. Las investigaciones se centran ahora en perfeccionar este insecto artificial para que pueda controlar a la colonia de cucarachas, manipulando su comportamiento colectivo de forma imperceptible.

Las simulaciones informáticas señalan que son suficientes cinco robots para controlar a 20 cucarachas. El propósito es integrar tantos robots como sean necesarios para hacer que cambien las preferencias de una colonia de una forma no coercitiva. Se podrá lograr que cambien de hábitat y emigren a espacios donde no interfieran con los humanos.

Se busca convertir disimuladamente a uno de estos robots en el líder natural de la colonia, capaz de dirigirla en una dirección establecida previamente por los humanos, para alejarla de núcleos humanos o erradicarla. Ese líder sería una especie de flautista de Hamelin a nivel de cucarachas.

Las cucarachas aparecieron hace unos 400 millones de años, sobrevivieron a la extinción de los dinosaurios y a las bombas atómicas de Hiroshima y Nagashaki durante la segunda guerra mundial. Ahora se enfrentan sin saberlo a un desafío inesperado: su autoerradicación programada por una especie superior.

Posibles cambios biológicos

Se calcula que sobre el planeta hay 3.500 especies de cucarachas, de las cuales sólo un pequeño número (entre cinco y siete) viven en los domicilios y edificios. El resto habita en los bosques. Puede que la robótica cambie en el futuro el perfil biológico de estos pequeños e incómodos animales, cuya función en el ciclo de la vida no se conoce demasiado bien.

Sin embargo, la proyección del experimento no termina aquí, ya que la idea en principio es extrapolable a otras especies, como gallinas o corderos, tal como se propone. Un sistema informático desarrollado al respecto permite por ejemplo evitar las reacciones de pánico colectivas y se propone desarrollar estos modelos a escala humana.

La investigación de la Universidad Libre de Bruselas forma parte de un programa europeo de investigación llamado Leurre (señuelo) en el que se han invertido ya casi dos millones de euros. La finalidad es conseguir el control de colonias de insectos mediante robots camuflados.

Más información:
InsBot : Design of an Autonomous Mini MobileRobot Able to Interact with Cockroaches (PDF)

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