Investigadores del Instituto de Tecnología de Nueva Jersey en Estados Unidos y de la Universidad de Hong Kong lograron desarrollar micro robots que aprenden a nadar utilizando técnicas de inteligencia artificial.

El interés en estos robots nadadores reside en que aprenden a nadar de modo similar a como otros microorganismos biológicos hacen como las bacterias.  Estos micro nadadores prometen una enorme cantidad de aplicaciones biomédicas como, por ejemplo, el administrar medicamentos y otras aplicaciones en microcirugía.  Sin embargo, actualmente estos micro robots solo pueden realizar maniobras básicas de locomoción.

El estudio publicado por los investigadores (ver: Zonghao Zou, Yuexin Liu, Y.-N. Young, On Shun Pak, Alan C. H. Tsang. Gait switching and targeted navigation of microswimmers via deep reinforcement learning. Communications Physics, 2022) los micro robots aprenden a adaptarse a condiciones variables del mundo microscópico y esto es un gran reto.

De hecho, el Dr. Shun Pak, profesor de ingeniería mecánica afirma que “cuando usted quiere que un ‘micro-robot-nadador’ realice maniobras complicadas, el asunto es de una increíble complejidad”.

El problema es tan serio que solo utilizando técnicas de inteligencia artificial se le puede enseñar al micro robot a moverse de determinadas maneras.  El robot progresivamente aprende a nadar a partir de las experiencias que adquiera del medio que le rodea, en realidad esto es algo muy parecido a como los mismos seres humanos aprendemos a nadar, aprendemos a mover adecuadamente nuestros brazos y piernas.

Del mismo modo los micro robots deben aprender a mover sus tres micro extremidades, la idea es que este aprendizaje lo hagan los robots solos sin la intervención humana.  Esto es debido a que dar las instrucciones completas y precisas (un algoritmo completo) sobre cómo nadar es extremadamente difícil.  Es más sencillo que los robots mismos aprendan lo que ellos deben hacer para nadar.

Esto solo se puede lograr aplicando técnicas de inteligencia artificial.  Una de las más importantes pruebas que los micro robots están realizando actualmente es navegar a lo largo de una trayectoria compleja sin haber sido explícitamente programados para ello, es decir que el robot debe ir encontrando las soluciones a lo largo del camino que va recorriendo. Afirman que: ”estamos tratando de enseñar a estos micro robots a comportarse como células biológicas capaces de navegar con total autonomía”.

Esta capacidad de adaptarse al medio ambiente será crucial cuando se utilicen estos robots para navegar en medios complejos con factores ambientales impredecibles.