Octopus arms inspire robots of the future/Los brazos del pulpo inspiran a los robots del futuro

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Octopuses are considered one of the most intelligent animals on the planet and stand out particularly among invertebrates, surpassing many vertebrate species in cognitive abilities. They are even smarter than half of the council members in my town. This is especially shocking considering that the average lifespan of the common octopus is barely over a year, with the aggravating factor that both parents die after reproducing, just after their eggs hatch, so there is no learning passed from parent to child.

Los pulpos son considerados unos de los animales más inteligentes del planeta y destacan particularmente entre los invertebrados, superando en capacidades cognitivas a muchas especies de vertebrados, incluso son más inteligentes que la mitad de los concejales de mi pueblo. Esto es especialmente chocante si tenemos en cuenta que la vida media del pulpo común apenas supera el año, con el agravante de que los dos progenitores se mueren después de reproducirse, justo después de eclosionar sus huevos, por lo que no hay ningún tipo de aprendizaje transmitido de padre a hijo.

They are endowed with an exceptionally complex brain, with some 500 million neurons, most of which are distributed in their tentacles, allowing for advanced autonomous control and rapid responses to their environment. They are capable of problem-solving, learning through trial and error and observation, remembering solutions for days, and using tools. But what most intrigues scientists is their flexibility and the precision of their tentacle movements, which can twist, lengthen, shorten, and bend with spectacular skill.

Están dotados de un cerebro excepcionalmente complejo, con unos 500 millones de neuronas, la mayoría distribuidas en sus tentáculos, lo que les permite un control autónomo avanzado y respuestas rápidas al entorno. Son capaces de resolver problemas, aprender mediante ensayo-error y observación, recordar soluciones durante días y usar herramientas. Pero lo que más intriga a los científicos es su flexibilidad y la precisión de los movimientos de sus tentáculos que pueden retorcerse, alargarse, acortarse y doblarse con una habilidad espectacular.

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Recently, a team of researchers analyzed thousands of arm actions in 25 octopuses recorded in their natural habitat in the Caribbean and Spain, documenting nearly 4,000 actions and more than 6,800 deformations. The study reveals that octopuses achieve this wide variety of behaviors using only four basic arm movements: shortening, lengthening, bending, and twisting. Any tentacle is capable of executing these four deformations, although there is some specialization along the arm length. By combining these movements, octopuses generate at least 12 distinct gestures and an almost unlimited range of behaviors.

Recientemente un equipo de investigadores analizaron miles de acciones de brazos en 25 pulpos grabados en su hábitat natural en el Caribe y España, documentando cerca de 4.000 acciones y más de 6.800 deformaciones. El estudio revela que los pulpos logran toda esta variedad de comportamientos utilizando solo cuatro movimientos básicos con sus brazos: acortar, alargar, doblar y torsionar. Cualquier tentáculo es capaz de ejecutar estas cuatro deformaciones, aunque existe cierta especialización a lo largo del brazo. Combinando estos movimientos, los pulpos generan al menos 12 gestos distintos y una gama casi ilimitada de conductas.

One of the key aspects of the discovery is distributed control. Octopuses do not rely on a centralized brain, as a large portion of their neurons reside directly in their arms and suckers, allowing them to respond quickly and autonomously to environmental stimuli. The front arms tend to be used for exploration and reaching, while the rear arms focus on support or locomotion, demonstrating a partial division of labor that optimizes energy and time. The areas near the suckers excel at bending, while the areas closest to the body excel at elongation.

Una de las partes clave del hallazgo es el control distribuido, los pulpos no dependen de un cerebro centralizado, pues gran parte de sus neuronas reside directamente en los brazos y ventosas, permitiéndoles responder rápido y de forma autónoma a estímulos del entorno. Los brazos delanteros tienden a usarse para explorar y alcanzar, mientras que los traseros se enfocan en soporte o locomoción, mostrando una división parcial del trabajo que optimiza energía y tiempo. Las zonas cercanas a las ventosas destacan en el doblado, mientras las áreas próximas al cuerpo sobresalen en el alargamiento.

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To break down the movements, they used a hierarchical approach with the following structure: 15 general behaviors, including rock exploration, substrate foraging, walking, swimming, parachuting (with arms extended and membrane deployed), collecting objects, or shelter building. 12 specific arm actions, such as reaching, raising, lowering, curling, rolling (like a conveyor belt for moving), or tiptoeing with individual suction cups. All of this with the four basic arm deformations (twisting, lengthening, shortening, and bending) mentioned above.

Para desglosar los movimientos utilizaron un enfoque jerárquico con la siguiente estructura: 15 comportamientos generales que incluyen explorar rocas, buscar en el sustrato, caminar, nadar, atacar en "paracaídas" (con brazos extendidos y membrana desplegada), recolectar objetos o construir refugios. 12 acciones específicas de brazos, como alcanzar, elevar, bajar, enroscar, rodar (como una cinta transportadora para moverse) o "caminar de puntillas" con ventosas individuales. Todo esto con las 4 deformaciones básicas de brazos (retorcerse, alargarse, acortarse y doblarse) antes mencionadas.

This work advances our understanding of the motor intelligence of octopuses, creatures renowned for their adaptability, and highlights the importance of studying them in the wild rather than just in labs. The study inspires fields such as soft robotics, prosthetics, and medicine, as it shows how a bone-free hydrostatic muscular system can be so versatile. The study is very recent, so there are no projects directly derived from it that are fully developed or published; however, its findings have generated immediate interest in fields such as soft robotics, ocean exploration, and medicine.

Este trabajo avanza en entender la inteligencia motora de los pulpos, criaturas famosas por su adaptabilidad, y resalta la importancia de estudiarlos en la naturaleza en lugar de solo en labs. El estudio inspira campos como la robótica blanda (para brazos flexibles), prótesis y medicina, ya que muestra cómo un sistema muscular hidrostático carente de huesos puede ser tan versátil. El estudio es muy reciente, por lo que no hay proyectos directamente derivados de él que estén completamente desarrollados o publicados, sin embargo sus hallazgos han generado un interés inmediato en campos como la robótica blanda, la exploración oceánica y la medicina

More information/Más información
https://spectrum.ieee.org/robot-octopus-points-the-way-to-soft-robotics-with-eight-wiggly-arms

https://www.muyinteresante.com/tecnologia/pulpos-robots-brazos-flexibles-estudio.html