Robot e formiche: l’alleanza ciber-bio che risolve i problemi

Una colonia di formiche ha accolto al suo interno dei piccoli robot. Tra macchine e insetti si è sviluppata così una proficua collaborazione che sfrutta in modo molto efficiente i rispettivi punti di forza

Migliorare l’interazione uomo-robot è uno dei fronti sui quali più attiva è la ricerca nel campo della robotica. Ma non di soli essere umani è popolato il pianeta: altrettanto importante per la soluzione di diversi problemi potrebbe essere disporre di macchine in grado di interfacciarsi con gli animali. Un primo efficace esempio in tal senso viene dall’École polytechnique fédérale de Lausanne (Epfl), in Svizzera, dove un team di ricerca guidato da Bertrand Collignon ha dato vita a un sistema ciber-bio fondato su una stretta e proficua alleanza tra robot e formiche.

Un lavoro che si caratterizza per due aspetti significativi: l’accettazione da parte della comunità di insetti del robot come un suo membro e la capacità del robot di lavorare in perfetta sintonia con il gruppo di formiche.

In pratica, una telecamera installata all’interno del formicaio segnala al robot quando un numero consistente di formiche sta per uscire. Segno inequivocabile che un esploratore ha individuato del cibo. Il robot usa i suoi sensori per seguire la colonna e una volta raggiunto il punto di interesse sfrutta la sua forza per caricare il cibo e portarlo nel nido. Una collaborazione estremamente efficiente che mette a frutto i punti di forza di entrambi le parti: le grandi doti esplorative delle formiche, che però fanno fatica a trasportare grandi quantità di cibo, e la forza e la velocità del robot, in grado di trasportare rapidamente quantità di cibo impensabili per una formica, rispetto alle quali però è meno abile nell’esplorazione degli ambienti.

Un sistema ad alta efficienza

È proprio questo è l’obiettivo che anima tutto lo studio dei ricercatori: l’idea cioè che il sistema ciber-bio possa risolvere un problema con una soluzione migliore di quella che i robot e gli insetti possono produrre individualmente.

L’intento del team è di spingersi anche oltre. I ricercatori pensano infatti che questa sinergia possa essere ulteriormente sviluppata con il fine di utilizzare i robot anche per comunicare e impartire ordini agli animali. In pratica si tratterebbe di agire dall’interno del gruppo, ovvero sfruttare il membro robotico accettato dalla colonia per influenzarne il comportamento.

Controllare il comportamento 

In un precedente progetto sempre condotto presso il Politecnico di Losanna, una squadra di ricercatori aveva realizzato dei piccoli robot mobili che potevano interagire con gli scarafaggi e influenzarne il comportamento collettivo. Messi in un ambiente gli scarafaggi si raccolgono gradualmente sotto lo stesso riparo in un punto all’oscuro. Un comportamento dettato da due regole: rimanere vicino agli altri membri del gruppo e dirigersi in un luogo oscuro. Quando però i ricercatori hanno inserito nello stesso ambiente i robot programmati con regole leggermente diverse, rimanere vicino ad altri scarafaggi ma preferire rifugi più illuminati, gradualmente anche gli insetti si sono conformati a questa scelta.

Ma qual è lo scopo di tutto ciò? Collignon ritiene che i due tipi di attività svolta dai robot, la collaborazione e la comunicazione con gli insetti, potrebbero trovare applicazione in una serie di attività a vantaggio dell’uomo, come quelle di ricerca e salvataggio: piccoli insetti come le formiche, ad esempio, potrebbero esplorare ambienti troppo pericolosi o inaccessibili per gli esseri umani, come edifici crollati.

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