La sorprendente cucaracha cíborg que usa IA para abrirse paso por terrenos donde otros robots tendrían problemas
Mover un robot por los restos de un edificio derrumbado es mucho más complicado que hacerlo avanzar por un suelo plano. Piedras, desniveles, grietas y espacios estrechos obligan a desarrollar mecanismos capaces de trepar y mantener el equilibrio sin disparar el consumo energético. Las cucarachas, en cambio, llevan millones de años resolviendo buena parte de esos problemas con su propio cuerpo.
Investigadores de la Universidad de Osaka y la Universidad Diponegoro, en Indonesia, han aprovechado esa ventaja para desarrollar una cucaracha cíborg capaz de reconocer el terreno en tiempo real mediante inteligencia artificial y modificar después la forma en la que es guiada. El trabajo, publicado en Device, busca que el controlador no luche innecesariamente contra los movimientos naturales del animal.
El experimento utilizó diez machos adultos de cucaracha silbadora de Madagascar, de entre seis y siete centímetros. Los investigadores colocaron electrodos en sus antenas y en los cercos, dos apéndices sensoriales situados en la parte posterior del abdomen, y les incorporaron un módulo electrónico inalámbrico.
El sistema con IA reconoce el tipo de terreno y adapta la estimulación para aprovechar la escalada natural de la cucaracha, reduciendo desvíos y acortando el recorrido frente al control reactivo convencional. La idea de un insecto cíborg no consiste en reemplazar sus patas por motores. Es precisamente lo contrario: el animal sigue encargándose de caminar, mantener el equilibrio y trepar, mientras la electrónica intenta influir en la dirección de su movimiento mediante pequeños estímulos.
Estimular determinados órganos sensoriales permite inducir giros o favorecer el avance. El problema es que un controlador convencional puede seguir intentando corregir la trayectoria incluso cuando la cucaracha está haciendo algo perfectamente útil, como subir por encima de un obstáculo.
Ahí entra la principal novedad. El equipo desarrolló una red neuronal relativamente sencilla del tipo perceptrón multicapa o MLP, alimentada con los sensores instalados en el sistema. Su misión no era reconocer objetos ni crear una imagen detallada del entorno. Debía responder a algo mucho más concreto: determinar si el insecto estaba sobre terreno plano, ascendiendo, descendiendo o frente a un hueco.
En las pruebas realizadas con los datos del experimento, el clasificador alcanzó una precisión del 92%. A partir de ahí, el sistema adapta las órdenes. En terreno plano puede seguir corrigiendo la dirección hacia el destino. Cuando detecta una subida, reduce las interferencias y aprovecha la capacidad natural del insecto para trepar; ante determinadas situaciones puede estimular los cercos para favorecer el avance. En una bajada, en cambio, evita ciertas órdenes que podrían interferir con el movimiento o aumentar el riesgo de perder estabilidad.
Los investigadores llaman a su enfoque “IA física biohíbrida”: en lugar de obligar a un cuerpo biológico a comportarse como una máquina, el algoritmo reconoce la situación y decide cuándo aprovechar las capacidades que el animal ya posee.
Aunque podría utilizarse en rescates o exploración de escombros, la cucaracha cíborg todavía se ha probado solo en entornos controlados de laboratorio. Sus posibles aplicaciones incluyen búsqueda y rescate, inspección de infraestructuras o exploración de lugares estrechos y accidentados. Una cucaracha podría atravesar huecos y superficies irregulares difíciles para robots de tamaño similar consumiendo muy poca energía para desplazarse.
Pero todavía estamos ante tecnología experimental, no ante un ejército de insectos preparado para entrar en edificios derrumbados. El estudio utilizó solo diez animales y entornos controlados; un escenario real incluiría polvo, objetos móviles, superficies impredecibles, problemas de comunicación y muchas más clases de terreno.