Jun.-Prof. Edoardo Milana, profesor junior de máquinas blandas en la Universidad de Friburgo. Crédito: Lucia Brunold
Gracias a la inteligencia artificial, los robots ya pueden realizar muchas tareas que de otro modo requerirían a los humanos. En esta entrevista, Edoardo Milana, profesor junior de máquinas blandas en el Departamento de Ingeniería de Microsistemas de la Universidad de Friburgo, explica cómo el diseño mejorado y la mecánica innovadora están ampliando la gama de aplicaciones para estas máquinas.
¿Por qué existe la necesidad de una alternativa a los robots convencionales?
Los robots ya pueden realizar cosas increíbles con la ayuda de la inteligencia artificial y el aprendizaje automático. Sin embargo, toda esta inteligencia se concentra en el software, el cerebro, y no se pone un enfoque comparable en el diseño mecánico, el cuerpo. Como tal, los robots son más o menos como los títeres. El software se utiliza para intentar ejercer un control total sobre todos los movimientos del cuerpo.
Este enfoque requiere que el hardware sea muy simple desde un punto de vista mecánico y más fácil de operar utilizando microcontroladores digitales. Dependiendo del área de aplicación, esto puede ser suficiente e incluso necesario para cumplir con los requisitos de precisión y alta fuerza. Sin embargo, cuando observamos la eficiencia y la agilidad del movimiento, el rendimiento de los robots se queda muy por debajo del de los seres vivos.
Sin embargo, ya hay robots que imitan animales, como perros y gatos.
Estos cuadrúpedos, e incluso los humanoides, son impresionantes obras maestras de ingeniería, sin embargo, no pueden competir con animales reales en términos de agilidad del movimiento. También consumen mucha energía para moverse, mientras que los animales y los humanos pueden realizar movimientos mucho más complejos que usan mucha menos energía. Una caminata cuadrúpeda a un ritmo normal consume aproximadamente 300 vatios en promedio para conducir sus 12 motores, los “músculos” del robot, mientras que un perro consume 30 vatios para activar cientos de músculos.
Esto es posible porque, en la naturaleza, los movimientos dependen fuertemente de las propiedades mecánicas del cuerpo, que se adapta pasiva y activamente a las fuerzas externas ejercidas por el medio ambiente, aprovechando el cumplimiento de los materiales biológicos. Más allá del control digital, el enfoque en la robótica también debe estar en la implementación de inteligencia, o “inteligencia encarnada”, en el diseño del robot. Esto liberaría la capacidad informática y la energía actualmente utilizadas para el control de movimiento de bajo nivel para las operaciones lógicas de alto nivel del robot, como razonamiento, planificación y percepción.
El concepto de inteligencia encarnada se origina en los campos de la filosofía y la psicología. Pero, ¿qué significa para ti como ingeniero que desarrolla robots?
Para mí, lo interesante es que la teoría detrás de esto se puede aplicar no solo a los seres biológicos, sino también a los robots. La idea básica es que la interacción física entre el cuerpo y el medio ambiente da forma a un comportamiento inteligente. No se trata solo de tener un cuerpo controlado por la mente, este control se encuentra en parte en el cuerpo mismo y en la forma en que interactúa con la mente.
En robótica, esto significa que si queremos un robot verdaderamente inteligente, no podemos simplemente construir un cuerpo que consta de dos o tres barras de metal y algunas articulaciones, luego poner una computadora muy inteligente dentro de él. Si ese fuera el caso, ya tendríamos robots con capacidades completamente diferentes.
¿Cómo podrían verse robots tan inteligentes en su lugar?
Estoy investigando robots blandos hechos de materiales blandos, que podrían considerarse inspirados en organismos biológicos primitivos y acuáticos. Ya hay robots en este campo cuyo control se basa completamente en principios físicos, y eso no requiere microcontroladores digitales. Utilizan las propiedades físicas no lineales de los materiales blandos para generar las señales de control que impulsan el robot.
Junto con los investigadores de Stuttgart, los Países Bajos y Bélgica, he escrito un artículo publicado en Science Robotics que presenta robots tan suaves, que introduce un nuevo concepto: el concepto de “control físico”. Hemos identificado tres mecanismos de control particulares para tales robots blandos.
Un ejemplo interesante son los robots con válvulas de autooscilación. Cuando se agrega la presión del aire, las válvulas se abren y cierran nuevamente, aumentando y luego liberando la presión del aire. Esto transmite una señal de presión de aire rítmica a través del sistema, controlando el movimiento de las partes del robot individual.
En el futuro, necesitaremos encontrar un compromiso: no podremos administrar sin software y microcontroladores en robótica, pero podemos lograr mucho a través de un mejor diseño de cuerpo de robots.
Más información: Edoardo Milana et al, Control físico: una nueva vía para lograr inteligencia en robótica blanda, ciencia robótica (2025). Doi: 10.1126/scirobotics.adw7660
Proporcionado por la Universidad de Friburgo de Albert Ludwig
Cita: Preguntas y respuestas: Por qué mejorar el diseño del robot es esencial para lograr la verdadera inteligencia (2025, 12 de junio) Recuperado el 12 de junio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-06-qa-robot-essential-true-intelligence.html
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