Los investigadores construyen robots de enjambre de próxima generación utilizando partículas vinculadas simples
Un botón de enlace en forma de V compuesto de partículas autopropulsadas conectadas a través de enlaces tipo cadena. Crédito: Colegio de Ingeniería de la Universidad Nacional de Seúl
Un equipo de investigación conjunto de la Universidad Nacional de Seúl y la Universidad de Harvard ha desarrollado un sistema de robot de enjambre de próxima generación inspirado en la naturaleza, capacidad de movimiento, exploración, transporte y cooperación, todo sin la necesidad de sensores precisos o control centralizado.
El estudio fue dirigido por el profesor Ho-Young Kim, el Dr. Kyungmin Son, y el estudiante de maestría Kwanwoo Kim en el Departamento de Ingeniería Mecánica de SNU, y el profesor L. Mahadevan y el Dr. Kimberly Bowal en Harvard.
Su enfoque conecta partículas simples y activas en estructuras de cadena que pueden llevar a cabo tareas complejas sin ninguna programación avanzada o inteligencia artificial. La investigación se publica en Science Advances.
El video corto muestra los botes de enlace: una nueva clase de partículas activas ligadas a cadena capaces de moverse, explorar y trabajar juntos sin sensores o control central. Inspirados en comportamientos colectivos en la naturaleza, estos robots simples pero versátiles demuestran tareas como navegar espacios estrechos y transportar objetos, incluso en un entorno complejo. Crédito: avances científicos (2025). Doi: 10.1126/sciadv.adu8326. https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adu8326
Los robots tradicionales de enjambre, como los hechos de drones o bots individuales pequeños, confían típicamente en componentes de alta tecnología, como sensores sofisticados, comunicación inalámbrica y algoritmos de control detallados. Si bien son poderosos, estos sistemas a menudo vienen con limitaciones en términos de tamaño, elección del material, costo y condiciones ambientales.
En contraste, la naturaleza ofrece un modelo diferente. Así como las colonias de hormigas o grupos de células exhiben comportamientos colectivos complejos que usan solo unidades individuales simples. El equipo de investigación creó un nuevo tipo de robot inspirado en este fenómeno, conocido como “comportamiento colectivo emergente”. Su solución, llamada Bot Link, conecta pequeñas partículas de auto en movimiento en una formación de cadena en forma de V que naturalmente da lugar al movimiento coordinado y realista, sin inteligencia integrada.
Estos botes de enlace utilizan restricciones mecánicas simples para controlar cómo cada partícula se mueve o gira. Al ajustar la geometría de los enlaces, el sistema puede adaptar su forma y comportamiento para adaptarse a diferentes tareas o entornos.
Movimiento de LinkBots que muestran diferentes pasos y direcciones dependiendo de la configuración de su enlace. Crédito: avances científicos (2025). Doi: 10.1126/sciadv.adu8326. https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adu8326 (arriba) Bot de enlace envolviendo y recuperando un objeto. (Abajo) Bot de enlace que transporta un objeto a distancia. Crédito: avances científicos (2025). Doi: 10.1126/sciadv.adu8326. https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adu8326
El equipo demostró que los botes de enlace pueden realizar una variedad de acciones, como avanzar, detener y cambiar de dirección, simplemente modificar sus estructuras de enlace. Pueden apretar los huecos apretados, bloquear aberturas e incluso rodear y llevar objetos. Múltiples botes de enlace también pueden trabajar juntos para lograr tareas demasiado difíciles para un solo robot.
Para comprender y predecir mejor estos comportamientos, los investigadores desarrollaron un modelo computacional que simula cómo los diferentes diseños de cadena y recuentos de partículas afectan el movimiento. Esto permite la exploración sistemática de la lógica mecánica del bote de enlace.
El equipo mostró que estos robots pueden realizar secuencias de tareas complejas, como buscar, transportar y cooperar, sin depender de sensores o control centralizado. Esto abre nuevas posibilidades para la robótica de bajo costo y eficiente en la energía en la respuesta a desastres, logística de terreno áspero, monitoreo ambiental y más allá.
Más información: Kyungmin Son et al, dinámica funcional emergente de botes de enlace, avances científicos (2025). Doi: 10.1126/sciadv.adu8326. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adu8326
Proporcionado por la Universidad Nacional de Seúl
Cita: los investigadores construyen robots de enjambre de próxima generación utilizando partículas vinculadas simples (2025, 9 de mayo) Recuperado el 9 de mayo de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-05-gen-swarm-robots-simple-linked.html
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