Imagina una situación de emergencia donde las carreteras están bloqueadas y el acceso a una zona afectada es casi imposible. En lugar de esperar días a que llegue un equipo de rescate con maquinaria pesada, una flotilla de drones despega con materiales listos para levantar refugios, puentes provisionales o reparar infraestructuras dañadas. Esta escena, que parece salida de una película de ciencia ficción, está más cerca de la realidad gracias a una investigación de la Universidad Carnegie Mellon.
El equipo liderado por el profesor Amir Barati Farimani, del departamento de Ingeniería Mecánica, está integrando impresión 3D aérea, modelos de lenguaje de gran escala (LLM) y ensamblaje con bloques magnéticos en drones, creando una forma completamente nueva de pensar la construcción automatizada en lugares remotos o de difícil acceso.
Impresión 3D desde el aire: el desafío del equilibrio
A diferencia de una impresora 3D tradicional que trabaja sobre una base estable, un dron está en constante movimiento. Las turbulencias, el viento y las limitaciones de estabilidad dificultan el proceso capa por capa que caracteriza a la fabricación aditiva convencional. Por esta razón, en lugar de imprimir plástico fundido o cemento, el equipo adoptó una solución modular: bloques magnéticos que los drones pueden recoger y colocar con precisión.
Estos bloques permiten una técnica de ensamblaje tipo «pick-and-place», similar a un juego de construcción. La diferencia está en que las «piezas» están codificadas para facilitar el anclaje magnético y el posicionamiento correcto en el espacio, lo que ayuda a compensar los movimientos del dron en vuelo. Este enfoque, además, es reutilizable y sostenible, ya que los bloques pueden desmontarse y usarse en nuevas estructuras.
El rol de la inteligencia artificial en la construcción autónoma
El uso de un modelo de lenguaje de gran escala (LLM) es lo que convierte a estos drones en algo más que máquinas voladoras con brazos robóticos. El LLM actúa como una especie de arquitecto virtual que puede entender comandos complejos como «construir un puente» o «reforzar una estructura dañada» y traducirlos en instrucciones detalladas para los drones.
Este modelo tiene la capacidad de generar planes de construcción y adaptarlos en tiempo real. Por ejemplo, si un dron comete un error al colocar un bloque, el sistema no cancela todo el proyecto, sino que rediseña sobre la marcha, integrando el error como parte de una nueva estrategia constructiva. Esto se logra gracias a un bucle de retroalimentación cerrado, donde las cámaras supervisan el progreso y el modelo ajusta los pasos siguientes según los resultados que observa.
Pruebas en laboratorio y tasa de éxito
En los experimentos realizados, los investigadores configuraron una cuadrícula de 5×5 metros en la que los drones debían construir formas específicas utilizando los bloques magnéticos. Bajo la vigilancia de una cámara, cada acción era analizada en tiempo real. Si el dron colocaba un bloque en una posición incorrecta o dejaba un hueco, el LLM intervenía y ajustaba el plan para corregir sin necesidad de comenzar desde cero.
Este enfoque permitió alcanzar una tasa de éxito del 90% en las construcciones propuestas, lo que marca un hito en la viabilidad de la construcción aérea automatizada. La flexibilidad del sistema también demuestra su potencial para adaptarse a distintas condiciones sin requerir reprogramaciones complejas.
Aplicaciones futuras en entornos extremos
El profesor Farimani menciona usos especulativos pero plausibles para esta tecnología: reparación de naves espaciales en órbita, relleno de baches en calles urbanas, o construcción de estructuras en zonas montañosas donde la maquinaria tradicional no puede llegar. Como quien lleva una caja de herramientas aérea, estos drones podrían convertirse en los primeros en intervenir cuando el tiempo o la accesibilidad juegan en contra.
El siguiente paso en la investigación será trasladar estas pruebas fuera del laboratorio. El equipo quiere verificar cómo responde el sistema ante condiciones meteorológicas variables y entornos no controlados. También se explora la posibilidad de utilizar materiales de construcción más dinámicos que permitan estructuras adaptables, ligeras y resistentes según las necesidades del terreno.
Una tecnología que transforma el concepto de construcción
Este enfoque combina tecnologías emergentes como la IA, la robótica aérea y la fabricación modular, y propone una alternativa radicalmente distinta a los procesos tradicionales. No reemplaza a la construcción convencional, pero abre un nuevo nicho: intervenciones urgentes, precisas y en lugares inalcanzables.
Si hasta ahora los drones eran vistos como ojos voladores o repartidores de paquetería, este avance les da un nuevo rol: el de constructores autónomos inteligentes. Una especie de enjambre de abejas robóticas que no solo vuela, sino que piensa, planea y edifica en el aire.
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by Natalia Polo via WWWhat's new
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