Desde finales de la década de 1980 nació el concepto inteligencia de enjambres, refiriéndose a la inteligencia colectiva para controlar y accionar enjambres de robots. Este campo de alto potencial está inspirado en la naturaleza, en el comportamiento organizado de las comunidades de hormigas, termitas, lobos, peces, aves, etc.

Los enjambres robóticos están compuestos por grupos amplios de robots que, de forma centralizada y/o descentralizada, trabajan coordinadamente para realizar tareas específicas. Estos robots se caracterizan por la simpleza de su composición, aunque en los últimos años se están creando aplicaciones complejas para su funcionamiento. Los enjambres interactúan por medio de sensores, el medio ambiente y por algoritmos de comunicaciones estipulados. Además, pueden actuar en conjunto con flexibilidad a posibles cambios de ambiente.

Actualmente, se está trabajando en diferentes desarrollos de enjambres de robots para ser utilizados en agricultura, control de incendios, en la búsqueda y extracción de materias primas y, operaciones de detección y rescate de personas en situaciones de desastres naturales o conflictos armados. También se está investigando su uso en el rastreo y neutralización de artefactos explosivos y la descontaminación de sustancias químicas,  radioactivas o peligrosas en superficies, acuíferos y espacios atmosféricos o cósmicos. Sin dejar de lado el campo militar, donde se espera que en un futuro no muy lejano los enjambres de robots cambien la forma en que se desarrollan las guerras.   

En el campo médico se está explorando la extirpación de tumores a partir de enjambres robóticos. Con el empleo de nanorobots se están creando aplicaciones para la exploración espacial del cuerpo humano por conductos como las venas o las arterias. Se busca detectar o combatir enfermedades, entre muchas otras aplicaciones.

Un avance significativo en enjambres de robots que controlan otros enjambres fue realizado por David Garzón Ramos, magíster en Ingeniería y Automatización Industrial de la Universidad Nacional de Colombia, en conjunto con Muhammad Salman y Mauro Birattari en el IRIDIA, laboratorio de la Universidad Libre de Bélgica. El logro se realizó con el uso de feromonas artificiales expuestas a luz ultravioleta, las cuales permiten que un enjambre de diez robots, del tamaño de una mano, interpretaran su ubicación espacial, la existencia de objetos en el entorno y su dirección. Según Garzón, el avance con aplicaciones de IA y aprendizaje autónomo permitirá que en un futuro el enjambre realice tareas específicas de forma autónoma, en procesos logísticos y agrícolas.

También se resalta el pequeño perro robot “Dobby” creado por un grupo de investigación de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (EPFZ). El equipo propone que se utilicen enjambres de este tipo de robots en las próximas misiones espaciales a la Luna o a Marte. A diferencia de robots como el Curiosity, un enjambre de perros robóticos como “Dobby” serían más prácticos, ya que son livianos, ágiles y no utilizan ruedas, por lo cual sus patas disminuirían la probabilidad de atascos sobre el terreno. Otra ventaja es que si algún robot fallará, otro lo remplazaría para lograr el éxito de la misión. Este enjambre podría ser empleado en operaciones de cartografía, detección de materias específicas, mediciones y análisis de ambiente. 

A nivel industrial, los robots empleados en las bodegas de Amazon están siendo optimizados con IA para que en un futuro sean autónomos en el traslado de mercancías. También, es significativo el enjambre de drones que detectan fugas de gas, creado por estudiantes de la Universidad Tecnológica de Delft, Argentina.

Aunque el campo de enjambres robóticos es prometedor y lleva varias décadas de estudio, los desarrollos en esta tecnología hasta hace pocos años están empezando a dar sus frutos. Se espera que con los recientes avances en IA, aprendizaje autónomo, cibernética, electrónica, nanotecnología, biotecnología, química de materiales, computación cuántica, ingeniería de software y la automatización inteligente de procesos se logren crear aplicaciones de enjambres robóticos para la optimización de procesos de los diversos sectores productivos.  

Mauro Sastoque Campos
Periodista, escritor y diseñador para la Comunicación Gráfica.
Virtualpro
mauro.sastoque@ingco.co  

Referencias

Garzón-Ramos, D. A. (2022). Comparación empírica de métodos de diseño de enjambres de robots: un estudio en simulación sobre enjambres que coordinan a otros enjambres. Tesis para titulo Magister en Ingeniería - Automatización Industrial. Universidad Nacional de Colombia.
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IbercampusES. (18 Marzo 2024). Robots mineros a la búsqueda de materias primas. Linkedin.
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Inteligencia de enjambre y comportamiento de los robots de enjambre. (s. f.). Leotronics.
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Urrea, D. I. (12 de marzo de 2024). Ingeniero colombiano logró comunicación entre enjambre de robots con feromonas artificiales en Bruselas. Enter.co.
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Knight, W., & Osornio, A. (27 de junio de 2023). Los nuevos robots de Amazon revolucionan la automatización. WIRED. 
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¿Qué es el enjambre de robots?. (17 de junio de 2022). Community Dereum Labs.
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Solís-Ortega, R. (s. f.). Enjambres de robots y sus aplicaciones en la exploración y comunicación. Escuela de Matemática Instituto Tecnológico de Costa Rica.
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Raaflaub. C. (7 de mayo de 2024). Un grupo de robots suizos está programado para emprender una misión espacial. Swissinfo.ch
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