Un chip de muy bajo consumo ayuda a robots diminutos a construir mapas 3D

Hacer que un robot diminuto se mueva solo por un conducto angosto o por una sala llena de obstáculos exige algo que parece simple pero consume muchos recursos: entender en tres dimensiones qué tiene alrededor. Un equipo del MIT presentó ahora un chip que puede construir esos mapas en tiempo real usando unos 6 miliwatts de potencia, un nivel de consumo comparable al de una pequeña luz LED. La idea apunta a robots muy pequeños, gafas de realidad aumentada y otros dispositivos que no pueden cargar baterías grandes ni procesadores pesados.

El problema de los sistemas habituales es que suelen depender de representar el entorno con muchísimos pequeños bloques tridimensionales y de revisar varias veces cada imagen captada por la cámara. Eso obliga a guardar y mover grandes volúmenes de datos, algo caro en memoria y en energía. El nuevo chip, llamado Gleanmer, parte de una estrategia distinta: en vez de reconstruir el espacio como una grilla rígida, resume obstáculos y zonas libres con formas elipsoidales más flexibles, y combina esa representación con hardware diseñado específicamente para acelerarla.

Según el trabajo enlazado por MIT News, el sistema puede procesar imágenes de 640 por 480 píxeles a más de 88 cuadros por segundo durante la construcción del mapa y responder más de 540.000 consultas espaciales por segundo. El artículo en arXiv sostiene además que el diseño reduce la energía necesaria tanto para construir como para consultar el mapa, porque evita releer imágenes completas y trabaja la mayor parte del tiempo sobre esas formas compactas en memoria local del chip. En pruebas con entornos tridimensionales ya existentes y con datos en vivo tomados desde la cámara de un iPhone, el dispositivo pudo reconstruir obstáculos y espacio libre mientras mantenía un consumo muy bajo.

La relevancia de ese avance no está solo en fabricar un chip más pequeño. Para que un robot autónomo resulte útil en tareas como inspeccionar ductos de ventilación, detectar fugas o recorrer zonas estrechas, necesita orientarse sin chocar y sin agotar la batería en pocos minutos. Algo parecido vale para cascos o gafas de realidad aumentada, donde el peso y la duración de la batería condicionan cuánto tiempo pueden usarse. Si el mapeo tridimensional deja de ser una de las partes más costosas del sistema, aparecen márgenes nuevos para que esos dispositivos funcionen fuera del laboratorio.

Eso no significa que el problema esté resuelto. El resultado fue presentado en el IEEE Symposium on VLSI Technology and Circuits y todavía queda ver cómo se comporta el chip en robots operando durante largos períodos en escenarios imprevisibles, con vibraciones, cambios de luz y sensores diversos. También falta comprobar hasta qué punto la técnica puede integrarse con otros componentes de navegación en sistemas comerciales completos. Aún así, el trabajo muestra un cambio concreto en un cuello de botella clásico de la robótica pequeña: no solo mapear mejor, sino hacerlo con una fracción de la energía que antes parecía necesaria.