Científicos estadounidenses interaccionan a distancia con los insectos, los manejan, y analizan su movimiento para mapear estos lugares
Científicos de la Universidad de Carolina del Norte (EE UU) han utilizado la tecnología propia de los videojuegos (el sistema Kinect), así como una interfaz electrónica diseñada por ellos, para manejar cucarachas a distancia, y hacer que mapeen zonas catastróficas, como edificios derrumbados. La interfaz interacciona con las antenas de la cucaracha y provoca que se mueva de una determinada manera, y Kinect ayuda a analizar ese movimiento. Por Carlos Gómez Abajo.
Los investigadores han incorporado el sistema Kinect de detección de movimiento de Microsoft en una interfaz electrónica desarrollada en NC State que puede controlar de forma remota a las cucarachas. Los investigadores programan una ruta trazada digitalmente para la cucaracha, y usando Kinect siguen el progreso de los insectos.
A continuación, el programa utiliza los datos de seguimiento de Kinect para dirigir automáticamente la cucaracha lo largo de la trayectoria deseada.
El programa también utiliza Kinect para recopilar datos sobre cómo responden las cucarachas a los impulsos eléctricos de la interfaz de control remoto. Estos datos ayudarán a los investigadores a poner a punto los parámetros necesarios para controlar las cucarachas de forma más precisa.
“Nuestro objetivo es ser capaces de guiar a estas cucarachas tan eficientemente como sea posible, y nuestro trabajo con Kinect está ayudando a conseguirlo”, explica Alper Bozkurt, profesor asistente de ingeniería eléctrica e informática en NC State y coautor de un documento sobre el trabajo, en la nota de prensa de la Universidad.
“Queremos desarrollar este programa, incorporando técnicas de mapeo y de radiofrecuencia que nos permitirán utilizar un pequeño grupo de cucarachas para explorar y cartografiar las zonas catastróficas”, añade Bozkurt. “El piloto automático controlaría a las cucarachas, envíandolas a las rutas más eficientes para proporcionar a los equipos de rescate una visión completa de la situación.”
Las cucarachas también estarán equipadas con sensores, tales como micrófonos, para detectar supervivientes en edificios derrumbados u otras zonas de desastre. “Podemos incluso ser capaces de conectar pequeños altavoces, lo que permitiría a los rescatistas comunicarse con alguien que estuviera atrapado”, explica Bozkurt.
El equipo de Bozkurt había desarrollado anteriormente la tecnología que permite dirigir las cucarachas a distancia, pero el uso de Kinect para desarrollar un piloto automático y rastrear la respuesta precisa de las cucarachas a los impulsos eléctricos es algo nuevo.
La interfaz que controla a la cucaracha está conectada a las antenas y cercos de la cucaracha. Los cercos son órganos sensoriales situados sobre el abdomen de la cucaracha, que se utilizan normalmente para detectar movimientos en el aire que podrían indicar que un depredador se acerca -haciendo que la cucaracha se escabulla.
Los investigadores utilizan los cables conectados a los cercos para estimular la cucaracha para que se mueva. Los cables conectados a las antenas envían pequeñas cargas que engañan a la cucaracha y le hacen creer que las antenas están en contacto con una barrera y las orientan en la dirección opuesta.
“Nuestro objetivo era determinar si se podría crear una interfaz inalámbrica biológica para las cucarachas, que son robustas y capaces de infiltrarse en espacios pequeños”, explica Bozkurt en otra nota de prensa. “La construcción de robots pequeños que puedan moverse en esas condiciones dinámicas e inciertas es enormemente difícil”, añade.
Pero no se puede simplemente poner sensores en una cucaracha. La nueva técnica desarrollada por el equipo de Bozkurt funciona mediante la incorporación de un chip de bajo coste, peso ligero, y disponible comercialmente con un receptor inalámbrico y un transmisor, en cada cucaracha (utilizaron cucarachas gigantes de Madagascar).
Pesa 0,7 gramos, y la “mochila” también contiene un microcontrolador que vigila la zona de contacto entre los electrodos implantados y el tejido para evitar un potencial daño neurológico. El microcontrolador está conectado a las antenas y los cercos de la cucaracha.
Otros casos
Otras investigaciones también buscan cómo analizar sin riesgos las zonas catastróficas. Por ejemplo, ingenieros de la Universidad California en San Diego (EE UU) han desarrollado un prototipo de vehículo robótico tipo Segway capaz de entrar en un edificio en llamas, y construir un mapa en 3D de la situación estructural y la temperatura, que puede ser utilizado por los bomberos para decidir cómo enfrentarse al fuego.
Eric Whitmire, Tahmid Latif y Alper Bozkurt. Kinect-based System for Automated Control of Terrestrial Insect Biobots. Se presentará el 4 de julio de 2013 en la 35th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society.
Tahmid Latif, y Alper Bozkurt. Line Following Terrestrial Insect Biobots. Presentado en la 34th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine & Biology Society.