Mecanismo bacteriano mantiene sincronizado un grupo de robots

La comunicación de información del entorno permite que una máquina que se ha perdido se resincronice con su grupo

No hace falta ver un programa televisivo de danza coreográfica para saber que mantenerse en sincronía es difícil… y es aún más difícil para un robot. Un nuevo diseño mantiene el paso de varios robots, e incluso permite que un robot bailarín que perdió su posición pueda reunirse sin problemas con sus pares sincronizados.

Una forma de sincronizar un grupo de robots es que se comuniquen entre ellos sus posiciones, pero la distancia entre los robots pueden llevar a retardos de tiempo. Y cuando están involucrados muchos robots, la complejidad de esta red de comunicación se hace muy grande. Para eludir estos problemas, los investigadores del MIT se han inspirado en las bacterias, que sincronizan su comportamiento no registrándose entre ellos, sino por la comprobación de cada una de ellas contra el entorno.

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Sincronizar los robots de esta manera puede funcionar bien en operaciones de rescate donde los robots que están dañados deben ser reemplazados, dice Paola Flocchini, experta en computación distribuida en la Universidad de Ottawa en Canadá.

Muchas bacterias se coordinan con un proceso llamado detección de quórum, liberando un flujo constante de moléculas de señalización en el entorno y detectando estas moléculas de señalización. Cuando hay suficientes bacterias en torno como para que se dispare la concentración local de estas moléculas, es el momento de la acción grupal. Los genes se activan, se accionan interruptores moleculares y las bacterias cambian su comportamiento a uno sincronizado.

Del mismo modo, Jean-Jacques Slotine y Bechon Patrick, del MIT, coordinaron el comportamiento de una danza de ocho robots humanoides haciendo que los robots envíen información, y la reciban, desde un procesador externo. El trabajo fue publicado en arXiv.org.

Los robots van ejecutando ciclos de acciones predefinidas, como sacudir sus cabezas, y envían al servidor una información que indica en qué parte están de estos ciclos. El servidor envía el promedio de esta información de retorno a todos los robots. Así que un robot logra unirse a sus compañeros de baile comprobando con el servidor lo que están haciendo los otros robots. Así, puede calcular cuál es el próximo movimiento en el ciclo sincronizado y volver al grupo. La información acerca de la música —en el caso de este experimento, Thriller, de Michael Jackson— también está incluida en la información enviada a los robots.

Incorporar las matemáticas que describen los movimientos oscilatorios de las partes del cuerpo, como el brazo y la cabeza, es bastante estándar, dice Mehran Mesbahi de la Universidad de Washington en Seattle, entre cuyas investigaciones está el control de navegación de las naves espaciales. Es mucho más difícil de incorporar la información sobre la posición, los ángulos y la música, dice, que tener un simple comando como «Avanzar».

Fuente: Science News. Aportado por Eduardo J. Carletti

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