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Imagen: Aix Marseille University \/ CNRS \/ ISM Una hormiga del desierto C. fortis usa la \u00abintegraci\u00f3n del camino\u00bb para encontrar su camino de regreso a su nido. La l\u00ednea delgada muestra la trayectoria de salida (592.1 metros), con peque\u00f1os puntos negros que representan marcas de tiempo (cada 60 segundos). La hormiga regres\u00f3 directamente a su nido (l\u00ednea gruesa, 140.5 m de largo). El c\u00edrculo peque\u00f1o (abajo a la derecha) marca la entrada del nido, y el negro grande muestra la ubicaci\u00f3n de alimentaci\u00f3n (centro superior).<\/b><\/p><\/div><\/center><\/p>\n

Para que la integraci\u00f3n del camino funcione, la hormiga debe rastrear dos cosas separadas: la distancia y la direcci\u00f3n. La distancia es la m\u00e1s f\u00e1cil por mucho, ya que la hormiga puede usar una combinaci\u00f3n (muy familiar para los robots) de conteo de zancadas y flujo \u00f3ptico. La direcci\u00f3n es complicada: es bien sabido que las hormigas y otros insectos pueden usar el Sol para navegar, rastrear su ubicaci\u00f3n en el cielo y corregir la rotaci\u00f3n de la Tierra y el consiguiente movimiento aparente del Sol a lo largo del tiempo. Esto solo funcionar\u00eda cuando est\u00e1 realmente soleado, excepto que los ojos de las hormigas tienen fotorreceptores que son sensibles a la luz polarizada, lo que puede indicar la direcci\u00f3n del Sol, incluso si est\u00e1 nublado. Las hormigas tambi\u00e9n son sensibles a los rayos UV, lo que les ayuda a ver el Sol a trav\u00e9s de la capa de nubes y el follaje.
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Imagen: Aix Marseille University \/ CNRS \/ ISMAntBot es manejado por una placa Raspberry Pi 2B y sus sensores incluyen una br\u00fajula celeste, IMU<\/a> y sensor de flujo \u00f3ptico.<\/center><\/small><\/p>\n
AntBot es un intento de replicar los sistemas de detecci\u00f3n de las hormigas del desierto para ver qu\u00e9 tan bien un sistema aut\u00f3nomo podr\u00eda usarlas para la navegaci\u00f3n inspirada en las hormigas. AntBot es un hex\u00e1podo de 2,3 kilogramos, cuyas especificaciones f\u00edsicas espec\u00edficas no son realmente tan importantes para los fines de esta investigaci\u00f3n. Lo que es importante son los sensores de AntBot, que incluyen un sensor \u00f3ptico de flujo bioinspirado y una \u00abbr\u00fajula celeste inspirada en insectos\u00bb que consiste en un par de sensores de luz UV con polarizadores lineales giratorios. La br\u00fajula analiza la relaci\u00f3n logar\u00edtmica entre los datos de estos dos sensores para determinar el \u00e1ngulo de polarizaci\u00f3n de la luz entrante, que utiliza para determinar d\u00f3nde est\u00e1 el Sol y, por lo tanto, en qu\u00e9 direcci\u00f3n est\u00e1 apuntando. AntBot puede hacerlo con mucha precisi\u00f3n: El error mediano fue de solo 0,02 \u00b0 cuando el cielo estaba ligeramente nublado, 0,59 \u00b0 bajo un cielo nublado.<\/p>\n
Al combinar el seguimiento de la distancia del flujo \u00f3ptico, el conteo de pasos y la navegaci\u00f3n celeste al igual que la hormiga del desierto, probablemente no le sorprenda saber que AntBot pudo deambular repetidamente al azar en una distancia de unos 14 metros y luego regresar con \u00e9xito a su punto de partida. Esto es bueno, pero AntBot a\u00fan tiene mucho trabajo por hacer para demostrar que es tan talentoso como una hormiga, como se\u00f1alan los investigadores:<\/p>\n
\u201cEn su forma actual, AntBot tiene un di\u00e1metro de 45 cm y camin\u00f3 a una velocidad de unos 10 cm\/s durante los experimentos, mientras que las hormigas C. fortis desert tienen solo 1 cm de largo. Como se muestra en la Fig. 1A, la trayectoria de la hormiga mide 732,6 m. Por lo tanto, AntBot deber\u00eda haber cubierto m\u00e1s de 32 km para poder compararlo adecuadamente con el rendimiento de navegaci\u00f3n de las hormigas. Aunque AntBot puede caminar a velocidades de hasta 90 cm s, la navegaci\u00f3n a gran escala requerir\u00e1 mejorar los actuadores y la fuente de alimentaci\u00f3n del robot hex\u00e1podo. Estas mejoras permitir\u00e1n probar el modo PI-Full en contextos m\u00e1s naturales, como los terrenos escarpados en un entorno saturado (bosques) donde la vista del cielo a menudo est\u00e1 inhibida por la presencia de ramas y hojas en el campo visual de la br\u00fajula celeste.\u201d<\/p>\n
Es posible que los insectos hayan sido los primeros en descubrir este truco de luz polarizada, pero es posible que los humanos hayan estado usando una t\u00e9cnica similar para ayudarlos a navegar durante siglos. Hay algunas pruebas que sugieren que los vikingos (as\u00ed como las culturas marineras posteriores que probablemente tuvieron la idea de los vikingos) podr\u00edan haber confiado en la luz polarizada para encontrar la ubicaci\u00f3n del sol bajo un cielo cubierto usando una piedra solar<\/a>, una de una peque\u00f1a cantidad de minerales que son birrefringentes. Los minerales birrefringentes son polarizadores, y cuando la luz entra en ellos, se divide en dos rayos que toman diferentes caminos a trav\u00e9s de la piedra dependiendo de donde la fuente de luz es relativa a la piedra. Al mirar a trav\u00e9s de la piedra hacia el cielo, es posible usar la birrefringencia para determinar d\u00f3nde est\u00e1 el Sol con una precisi\u00f3n de unos pocos grados, incluso si est\u00e1 completamente nublado, o si el Sol est\u00e1 por debajo del horizonte. Todo lo que se necesita es un poco de luz solar, y una piedra solar funcionar\u00e1.
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