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Robótica de hormigas

La robótica de hormigas es un caso especial de robótica de enjambre . Los robots de enjambre son robots simples (y, por lo tanto, probablemente rentables) con capacidades limita...

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La robótica de hormigas es un caso especial de robótica de enjambre . Los robots de enjambre son robots simples (y, por lo tanto, probablemente rentables) con capacidades limitadas de detección y computación. Esto hace factible desplegar equipos de robots de enjambre y aprovechar la tolerancia a fallos y el paralelismo resultantes. Los robots de enjambre no pueden utilizar métodos de planificación convencionales debido a sus limitadas capacidades de detección y computación. Por lo tanto, su comportamiento suele estar impulsado por interacciones locales. Los robots hormiga son robots de enjambre que pueden comunicarse mediante marcas, de forma similar a las hormigas que depositan y siguen rastros de feromonas . Algunos robots hormiga utilizan rastros de larga duración (ya sean rastros regulares de una sustancia química [ 1 ] o rastros inteligentes de transceptores [ 2 ] ). Otros utilizan rastros de corta duración, como calor [ 3 ] y alcohol [ 4 ] . Otros incluso utilizan rastros virtuales [ 5 ] .

Invención

En 1991, el ingeniero eléctrico estadounidense James McLurkin fue el primero en conceptualizar la idea de las "hormigas robot" mientras trabajaba en el Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial del Instituto Tecnológico de Massachusetts ( MIT ). Los robots consistían en sensores , emisores infrarrojos y sistemas de comunicación capaces de detectar objetos en su camino. La invención de McLurkin se basó en el estudio del comportamiento de hormigas reales en colonias y en el mantenimiento de hormigueros como base para su programación. Mediante este estudio, pudo comprender mejor cómo los insectos estructuraban sus cargas de trabajo para producir un prototipo viable y funcional de hormigas robot. [ 6 ]

Fondo

Los investigadores han desarrollado hardware y software para robots hormiga y han demostrado, tanto en simulaciones como en robots físicos , que los robots hormiga individuales o en equipo resuelven tareas de navegación robótica (como el seguimiento de rutas y la cobertura del terreno [ 1 ] ) de forma robusta y eficiente. Por ejemplo, los senderos coordinan a los robots hormiga mediante comunicación implícita y proporcionan una alternativa al razonamiento probabilístico para resolver el problema de localización y mapeo simultáneos .

Los investigadores también han desarrollado una base teórica para la robótica de hormigas, basada en ideas de la búsqueda heurística en tiempo real , el análisis estocástico y la teoría de grafos . [ 7 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 Svennebring, Jonas; Koenig, Sven (2004), "Building terrain-covering ant robots" (PDF) , Autonomous Robots , vol.  16, n.º  3, Kluwer Academic Publishers, pp. 313–332 , CiteSeerX 10.1.1.380.355 , doi : 10.1023/B:AURO.0000025793.46961.f6 , S2CID 11666383 , archivado del original el 30-07-2020 , recuperado el 13-11-2021   
  2. ↑ Batalin, Maxim; Sukhatme, Guarav (14 de septiembre de 2003), "Exploración eficiente sin localización" (PDF) , Actas de la Conferencia Internacional sobre Robótica y Automatización , IEEE, págs. 2714–2719 , doi : 10.1109/ROBOT.2003.1242003 , ISBN  0-7803-7736-2, S2CID 6688649 , archivado (PDF) del original el 28-07-2020 , recuperado el 13-11-2021 
  3. ↑ Russell, R. Andrew (1997-04-25), "Heat trails as short-lied navigational markers for mobile robots", Proceedings of the International Conference on Robotics and Automation , vol. 4, IEEE, pp. 3534–3539 , doi : 10.1109/ROBOT.1997.606882 , ISBN   0-7803-3612-7, S2CID 206539010 
  4. ↑ Sharpe, Titus; Webb, Barbara (1998), "Modelos simulados y situados de seguimiento de rastros químicos en hormigas" , Actas de la Conferencia Internacional sobre Simulación del Comportamiento Adaptativo , The MIT Press, pp. 195–204 , doi : 10.7551/mitpress/3119.003.0031 , ISBN  9780262291385, consultado el 13 de noviembre de 2021
  5. ↑ Vaughan, Richard T.; Støy, Kasper; Sukhatme, Gaurav S.; Matarić, Maja J. (2002), "LOST: Localization-space trails for robot teams" (PDF) , IEEE Transactions on Robotics and Automation , 18 (5), IEEE: 796–812 , Bibcode : 2002ITRA...18..796V , doi : 10.1109/TRA.2002.803459 , archivado (PDF) del original el 13-11-2021 , recuperado el 13-11-2021
  6. ↑ "James McLurkin" . Instituto Tecnológico de Massachusetts. Archivado del original el 15 de abril de 2003.
  7. ↑ Wagner, Israel A.; Bruckstein, Alfred M. (2001-05-02), "From Ants to A(ge)nts: A Special Issue on Ant-Robotics" , Annals of Mathematics and Artificial Intelligence , 31 ( 1–4 ), IEEE: 1–5 , doi : 10.1023/A:1016666118983 , S2CID 28530209 , archivado del original el 3 de junio de 2018 , recuperado el 13 de noviembre de 2021 
  • Robot hormiga de Sven Koenig
  • Algoritmo de hormigas por Israel Wagner
  • Robo-hormigas de Zhenishbek Zhakypov

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