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El nuevo sistema de robótica Swarm se inspira en las feromonas de insectos

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Un equipo de investigadores ha introducido una técnica novedosa para la robótica de enjambres, inspirándose directamente en la comunicación de insectos a través de feromonas, según un nuevo artículo publicado en SAGE.Comportamiento adaptativo diario.

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Los robots Swarm se inspiran en las feromonas de insectos

En las últimas décadas, los avances tecnológicos han ayudado a guiar el desarrollo de sistemas cada vez más sofisticados que imitan procesos naturales como los mecanismos biológicos y el comportamiento animal.

Dentro de esta tendencia científica, un equipo de investigación de la Universidad de Manchester introdujo una técnica novedosa para aplicaciones de robótica de enjambres, que se inspira en la forma en que los insectos se comunican a través de las feromonas.

Las feromonas son sustancias químicas que los animales y los seres humanos liberan al entorno que los rodea, lo que a veces desencadena comportamientos específicos en otros animales.

Beneficios del comportamiento impulsado por feromonas

Por ejemplo, las feromonas liberadas pueden provocar un comportamiento de apareamiento, alertar a los animales circundantes de una zona peligrosa, marcar territorio o indicar la presencia de comida. En el artículo, los investigadores trabajaron para replicar artificialmente de esa manera que los insectos sociales, como las hormigas, usan feromonas, con el objetivo de mejorar la efectividad de las comunicaciones en enjambres de robots.

"Nuestra idea principal era desarrollar un sistema de comunicación bioinspirado basado en los sistemas de comunicación de feromonas de los animales sociales", dijo Farshad Arvin, uno de los investigadores involucrados en el estudio, a TechXplore. "Más específicamente, queríamos emular cómo las hormigas liberan feromonas y los comportamientos que siguen. Usamos el sistema desarrollado en aplicaciones de robótica de enjambres, y ahora estamos investigando la posibilidad de probarlo en entornos del mundo real".

Estudios anteriores trabajaron para crear sistemas de feromonas artificiales con varias técnicas distintas. Uno utilizó alcohol, etiquetas RFID y luz como sustituto colectivo de los productos químicos que liberan los animales. Otro sistema prometedor es COSΦ, un sistema que emula la liberación de feromonas en animales y humanos con luz.

El sistema robótico de feromonas funciona como un fluido

El sistema de Arvin y su equipo se basa en COSΦ, que también utiliza un modelo que describe cómo las feromonas se propagan por el espacio a medida que pasa el tiempo. Este modelo se inspira en cómo los fluidos o líquidos se mueven a través de la naturaleza.

"Para tener un modelo realista del sistema de feromonas, tuvimos que modelar todos los parámetros de las feromonas reales, como la evaporación y la difusión, y considerar los impactos ambientales como los efectos del viento", dijo Arvin, según TechXplore. "El modelo que propusimos es un modelo confiable y realista que puede imitar la comunicación de feromonas entre insectos".

El sistema de feromonas indica el comportamiento de los miembros del enjambre

En la actualidad, la evaluación de los investigadores del sistema de feromonas artificiales avanza en una serie de experimentos, en los que un enjambre de robots pequeños y móviles se mueve y se adapta a diversos factores ambientales. Los resultados del equipo fueron muy prometedores porque su sistema permitió una comunicación efectiva, lo que provocó los comportamientos grupales deseados entre los miembros del enjambre.

"Desarrollamos un modelo muy realista de un sistema de feromonas e investigamos sistemáticamente los efectos de varios parámetros en el rendimiento de los robots individuales y el enjambre", dijo Arvin a TechXplore. "Además, nuestro artículo presenta una sólida configuración experimental de código abierto que se puede utilizar para implementar comportamientos complejos que normalmente se observan en insectos sociales".

Este novedoso sistema, que se inspira en las feromonas de insectos y animales, podría ayudar a mejorar la comunicación entre robots individuales que trabajan en equipo para completar misiones de exploración en sectores geográficos remotos, en condiciones climáticas adversas y en entornos complejos.


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