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Robots que «comen» otros robots para crecer: científicos de la Universidad Columbia crean máquinas con «metabolismo robótico» capaz de absorber piezas a su alrededor para repararse y evolucionar
Un equipo de investigadores de la Universidad Columbia, en Estados Unidos, presentó un concepto que hasta hace pocos años parecía restringido a la ciencia ficción: robots capaces de crecer absorbiendo piezas de otros robots a su alrededor. El fenómeno fue descrito por los propios científicos como «metabolismo robótico», un proceso en el que máquinas pueden incorporar partes externas para expandirse, mejorar su rendimiento o reemplazar componentes dañados. La investigación fue liderada por Philippe Martin Wyder y Hod Lipson, del Departamento de Ingeniería Mecánica de Columbia University, y publicada en 16 de julio de 2025 en la revista científica Science Advances. El estudio propone un nuevo enfoque para la robótica modular, en el que las máquinas dejan de ser sistemas cerrados y pasan a funcionar como estructuras capaces de crecer físicamente a lo largo del tiempo.
En lugar de depender del mantenimiento humano o de la sustitución completa cuando una pieza falla, estos robots podrían absorber componentes disponibles en el entorno o de otros robots cercanos, reorganizando su estructura de manera similar a lo que los organismos vivos hacen cuando metabolizan nutrientes.
El concepto de metabolismo robótico inspirado en la biología
En biología, el metabolismo es el conjunto de procesos químicos que permite a los organismos absorber energía y materia del entorno para crecer, reparar tejidos y mantener sus funciones vitales. Los investigadores de Columbia utilizaron esta idea como inspiración para desarrollar máquinas capaces de realizar algo parecido en el mundo de la ingeniería.
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En el modelo propuesto en el estudio, los robots se construyen a partir de módulos estructurales simples, que pueden ser conectados entre sí de varias maneras. Estos módulos funcionan como bloques de construcción que pueden ser reorganizados o ampliados a medida que se incorporan nuevas piezas.
Cuando un robot encuentra un módulo compatible —o incluso partes de otro robot— puede integrar esa pieza a su estructura, alterando su forma o mejorando su capacidad de movimiento. En términos prácticos, esto significa que un robot inicialmente pequeño puede transformarse en una estructura más grande y compleja simplemente agregando nuevos componentes.
Según los autores, el objetivo es desarrollar máquinas capaces de adaptar su propia estructura física al entorno, algo que hasta ahora era extremadamente limitado en la robótica tradicional.
Cómo funcionan los robots modulares desarrollados en el laboratorio
Los robots utilizados en los experimentos no son humanoides ni máquinas complejas. Están formados por componentes llamados truss links, barras estructurales que funcionan como elementos básicos de construcción.
Cada módulo posee conectores que permiten la unión con otras barras similares, formando diferentes geometrías. Cuando varios de estos módulos se unen, el robot puede asumir formas tridimensionales variadas, creando estructuras más robustas o más eficientes para determinadas tareas.
En los experimentos descritos en el artículo científico, los investigadores demostraron que robots simples podrían integrar nuevos módulos a lo largo del tiempo, transformando una estructura inicial en un sistema más complejo. Esta reorganización estructural altera propiedades importantes de la máquina, como estabilidad, alcance y capacidad de locomoción.
En una de las demostraciones descritas en el estudio, un robot comenzó con una configuración relativamente simple y, después de incorporar nuevos módulos, se volvió más eficiente al moverse en un plano inclinado.
Crecimiento estructural puede mejorar el rendimiento del robot
Uno de los resultados interesantes observados en las pruebas fue que la adición de nuevos módulos puede mejorar significativamente el rendimiento del robot. Al alterar su estructura física, la máquina puede encontrar configuraciones más eficientes para tareas específicas.
En uno de los experimentos citados por los investigadores, la incorporación de una nueva pieza permitió que el robot aumentara su velocidad en más de un 60% al moverse por una superficie inclinada. Esto ocurre porque la nueva estructura modifica el centro de masa y el patrón de movimiento de la máquina.
Este tipo de adaptación estructural es algo común en la naturaleza. Muchos organismos alteran su forma o crecimiento para lidiar con diferentes condiciones ambientales. La propuesta del metabolismo robótico es llevar esta lógica evolutiva al campo de la ingeniería.
Robots capaces de repararse a sí mismos
Además de la posibilidad de crecimiento, el concepto también abre la puerta a robots que pueden repararse automáticamente. Si una parte de la estructura falla o sufre daño, la máquina podría reemplazar el componente defectuoso incorporando otra pieza disponible.
Este tipo de capacidad es especialmente interesante para robots que operan en entornos donde el mantenimiento humano es difícil o imposible, como:
- misiones espaciales
- exploración submarina profunda
- operaciones en entornos contaminados o peligrosos
En esos escenarios, la capacidad de reconfigurar su propia estructura puede aumentar drásticamente la durabilidad y la autonomía de las máquinas.
La robótica modular como camino hacia máquinas más adaptables
La investigación de Columbia forma parte de un área creciente de la ingeniería llamada robótica modular, que busca desarrollar sistemas compuestos por múltiples unidades independientes que pueden conectarse entre sí.
A diferencia de los robots tradicionales, que tienen una estructura fija, los sistemas modulares pueden reorganizarse para realizar diferentes tareas. Esto permite crear máquinas que se adaptan al entorno o a las necesidades operativas.
En los últimos años, diversos laboratorios han explorado este concepto, pero el trabajo liderado por Hod Lipson avanza al introducir la idea de metabolismo robótico, en el que la máquina no solo reorganiza piezas existentes, sino que también absorbe nuevos componentes para evolucionar físicamente.
Un primer paso hacia máquinas que evolucionan físicamente
Los propios autores del estudio resaltan que el sistema aún está en etapa experimental. Los robots utilizados en las pruebas son estructuras relativamente simples y operan en entornos controlados de laboratorio.
A pesar de eso, el concepto abre una nueva línea de investigación sobre cómo las máquinas pueden evolucionar físicamente a lo largo del tiempo. En lugar de ser diseñados una única vez y permanecer inalterados, los robots del futuro podrían crecer, adaptarse y reconfigurarse continuamente.
Este tipo de enfoque también podría influir en áreas como la fabricación automatizada, la exploración espacial y los sistemas autónomos de larga duración.
El futuro de la robótica puede incluir máquinas que se construyen solas
La idea de máquinas capaces de expandirse o repararse a sí mismas plantea importantes cuestiones sobre el futuro de la ingeniería y la inteligencia artificial. Si los robots pueden modificar su propia estructura física, podrán lidiar mejor con entornos impredecibles y tareas complejas.
Para los investigadores de Columbia, el metabolismo robótico representa solo un primer paso hacia sistemas que puedan desarrollarse físicamente de forma similar a organismos vivos.
Aunque aún esté lejos de máquinas autónomas capaces de evolucionar completamente solas, el estudio muestra que ya es posible crear robots que crecen incorporando nuevas piezas, acercando la ingeniería a un concepto que hasta recientemente parecía imposible.
Si esta línea de investigación avanza en las próximas décadas, el resultado podría ser una nueva generación de máquinas capaces no solo de ejecutar tareas, sino también de adaptar su propia forma para enfrentar desafíos inéditos.
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