Soluciones robóticas inspiradas en los vegetales

Por naturaleza, los humanos entienden los problemas y las soluciones desde una perspectiva animal, y tienden a considerar los vegetales como unos organismos pasivos que no «hacen» gran cosa; pero lo cierto es que las plantas se mueven y perciben su entorno, y además lo hacen con gran eficiencia.

Barbara Mazzolai , del Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) coordina el proyecto FP7 - PLANTOID , financiado a través del programa Tecnologías futuras y emergentes (TFE) . En su opinión, los humanos tienen mucho que aprender de los vegetales. «Nuestro propósito es diseñar, elaborar prototipos y validar una nueva generación de dispositivos y programas de TIC inspirada en las plantas». Según ella, tales tecnologías podrían tener aplicaciones en sectores como la agricultura, la medicina e incluso la exploración del espacio.

El prototipo de PLANTOID se diseñó con dos raíces funcionales: una raíz posee capacidades de flexión que articula en respuesta a la información que le llega desde los sensores ubicados en su punta. Consecuentemente, la raíz es capaz de doblarse para sortear un obstáculo o apartarse de sustancias perjudiciales o tóxicas. La segunda raíz realiza un crecimiento artificial. «Se depositan capas nuevas de material en las proximidades de la punta de la raíz para producir una fuerza motriz y penetrar en el suelo», explica Mazzolai. En la práctica esto quiere decir que el robot crece a base de construir su propia estructura y en consecuencia penetra en el suelo.

Estas raíces están conectadas a un tronco en el que se aloja un microordenador. Este tronco está hecho de plástico y se obtuvo mediante una impresora 3D. Por último, como sucede con las hojas naturales, las «hojas» del robot de PLANTOID están dotadas de sensores capaces de evaluar distintas condiciones del entorno, como la temperatura, la humedad, la gravedad, el tacto y diversos factores químicos.

Un diseño único que aprovecha propiedades vegetales extraordinarias

El proyecto PLANTOID, que cuenta con fondos europeos por valor de 1,6 millones de euros, es el primero en haber diseñado y desarrollado soluciones robóticas basadas en modelos vegetales. El prototipo no está diseñado para ninguna aplicación en particular, sino que sirve para demostrar en la práctica la viabilidad de nuevas técnicas robóticas. Sin embargo, Mazzolai asegura que próximamente podría tener aplicaciones concretas como la detección y la evaluación de concentraciones de contaminantes, por ejemplo metales pesados o nutrientes, o desempeñar labores de cartografía y monitorización de las condiciones en un suelo dado.

Ciertamente, los robots creados a semejanza de las plantas podrían ser excepcionalmente adecuados para la exploración espacial, al ser capaces de excavar e implantarse en mundos extraterrestres siguiendo indicios sensoriales, adaptándose entretanto a las condiciones externas, potencialmente adversas.

Otras aplicaciones posibles son la fabricación de robots endoscópicos flexibles para intervenciones quirúrgicas delicadas, en el campo médico, o bien de robots plantoides de más tamaño que fueran útiles en operaciones de búsqueda y rescate, por ejemplo después de producirse una catástrofe natural.

«Las plantas poseen una enorme eficiencia energética a la hora de moverse —afirma Mazzolai—, lo que invita a idear multitud de sistemas robóticos que no precisen de músculos y, así, se alejen de las características de los animales». A decir verdad, las singulares características de los vegetales podrían constituir una fuente de inspiración para empresas de nueva creación que sean capaces de producir dispositivos robóticos inteligentes y útiles que se asemejen a plantas.

Los investigadores de PLANTOID prevén concluir este proyecto en abril de 2015, tras tres años de andadura. Actualmente trabajan en la integración de más funciones en una misma raíz, con la vista puesta en poder penetrar y maniobrar en el suelo. Otros temas de interés son las estructuras vegetales que sean capaces de aprovechar una fuente de energía existente allí donde se implanten.

Se preguntan también si las plantas son capaces de realizar un comportamiento inteligente; en otras palabras, si se podría construir un robot inspirado en vegetales cuyo crecimiento variase en el tiempo en función de experiencias anteriores. Todo ello podría conducir al desarrollo de dispositivos aún más inteligentes que sean capaces de percibir el entorno y también de responder a estímulos y tomar decisiones.


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