A Columbia Constrói Robôs que Crescem ao Consumir Outros Robôs

Cientistas da Universidade de Columbia desenvolveram um sistema robótico avançado que imita organismos vivos. Esses robôs têm a capacidade de crescer, se reparar e se adaptar usando materiais do ambiente, ou até mesmo de outros robôs.

A inovação, conhecida como Metabolismo Robótico, permite que as máquinas se transformem fisicamente, criando assim possibilidades para a robótica autônoma.

“Verdadeira autonomia significa que os robôs não devem apenas pensar por si mesmos, mas também se sustentar fisicamente”, disse Philippe Martin Wyder, autor principal do estudo, no anúncio do estudo. “Assim como a vida biológica absorve e integra recursos, esses robôs crescem, se adaptam e se reparam usando materiais de seu ambiente ou de outros robôs.”

No centro do projeto está o Truss Link, um módulo magnético em forma de barra inspirado nos brinquedos Geomag para crianças. As simples hastes se conectam livremente para criar sistemas estruturais em expansão que geram robôs cada vez mais complexos com capacidades funcionais.

Pesquisadores demonstraram em seu estudo que esses Links de Treliça podem formar formas bidimensionais e então se dobrar em máquinas 3D. Em um teste, um robô tetraedro adicionou um membro para melhorar sua velocidade de descida em mais de 66,5%.

Hod Lipson, co-autor e diretor do Laboratório de Máquinas Criativas na Columbia, explicou: “As mentes dos robôs avançaram a passos largos na última década por meio do aprendizado de máquina, mas os corpos dos robôs ainda são monolíticos, inadaptáveis e não recicláveis“.

Lipson então acrescentou, “Corpos biológicos, em contraste, são todos sobre adaptação – formas de vida, podem crescer, curar e adaptar-se. Em grande parte, essa habilidade vem da natureza modular da biologia que pode usar e reutilizar módulos (aminoácidos) de outras formas de vida. Finalmente, teremos que fazer com que os robôs façam o mesmo – aprender a usar e reutilizar peças de outros robôs. Você pode pensar neste campo nascente como uma forma de ‘metabolismo de máquina’.”

A pesquisa sugere que os futuros robôs poderiam um dia construir ou atualizar a si mesmos em tempo real, o que os tornaria adequados para resposta a desastres, exploração espacial, bem como áreas de investigação remota com acesso humano restrito.

“O Metabolismo Robótico fornece uma interface digital para o mundo físico e permite que a IA não apenas avance cognitivamente, mas fisicamente,” adicionou Wyder. “Em última análise, abre-se o potencial para um mundo onde a IA pode construir estruturas físicas ou robôs da mesma forma que hoje escreve ou rearranja as palavras no seu email,” observou Wyder.

Embora o conceito desperte preocupações de ficção científica sobre máquinas autoreplicantes, Lipson é claro: “Não podemos confiar nos humanos para manter essas máquinas. Os robôs devem, em última análise, aprender a cuidar de si mesmos.”

Mas a área ainda está em seus estágios iniciais e possui grandes limitações. As atuais estruturas de robôs são simples, devido a restrições de design e hardware. Cada Truss Link custa mais de $200 e não possui sensores avançados.

Os robôs são controlados por operadores e ainda não conseguem tomar decisões por conta própria. “Isso é um resultado direto do estágio ainda nascente do campo”, observou a equipe. Desafios como peso, limites de expansão e comunicação entre módulos permanecem.

A pesquisa estabelece avanços vitais para o desenvolvimento de robôs resilientes e auto-sustentáveis, que a equipe descreve como ecologia de robôs.