En un mundo donde lo artificial va ganando terreno, la naturaleza sigue siendo una fuente inagotable de inspiración para los científicos. Los animales aún pueden tener la clave para diseñar vehículos y robots más eficientes como submarinos que se adaptan mejor a las corrientes.
Un simple vistazo por la recién celebrada feria de tecnología, el Mobile World Congress, en Barcelona, da la sensación de que la industria de la robótica se limita a crear máquinas rígidas y solo en apariencia parecidas a perros o humanos. Sin embargo, hay toda una rama de la robótica que trata de acercarse más a lo que la naturaleza ha perfeccionado durante siglos de evolución.
Un equipo de la Universidad de Southampton ha creado un ala robótica blanda capaz de detectar los cambios en el agua para adaptarse a ellos y ofrecer más estabilidad al vehículo o robot submarino. Para ello, han tratado de imitar la propiocepción que tienen aves y peces al trasladarse.
“En lugar de construir robots ‘más resistentes’ diseñados para combatir la energía del océano, estamos avanzando hacia máquinas más inteligentes y suaves que trabajan en sinergia con el medio ambiente”, dice Leo Micklem, autor principal del artículo que realizó el trabajo en la Universidad de Southampton y actualmente se encuentra en la Universidad Estatal de Portland.
Usando la fuerza del mar
Crean un ala robótica que puede detectar los cambios en el agua para adaptarse a ellos y ofrecer más estabilidad al vehículo o robot submarino. En concreto, los investigadores explican que se han inspirado en el principio de propiocepción de las aves, ese por el cual el sentido interno del cuerpo detecta su posición, movimiento y fuerza.
Las aves perciben los cambios en el flujo de aire a través de sus plumas. Mientras que los peces utilizan su sistema lateral y los radios de sus aletas para sentir los cambios en el flujo de agua.
Nervios internos de la aleta
Omicrono
Como resultado de esta inspiración en la naturaleza, se ha fabricado una piel electrónica capaz de detectar cambios sutiles causados por las corrientes de agua. El objetivo es no luchar contra esa fuerza en movimiento, sino reconocerla y adaptarse a ella.
La nueva aleta artificial, como se aprecia en las imágenes, se compone de cables flexibles de metal líquido recubiertos de silicona. Estos cables actúan como nervios, enviando señales a medida que el ala se dobla.
Además, el cuerpo robótico alberga dos tubos que están presurizados hidráulicamente para cambiar la rigidez y la inclinación del ala en respuesta a la información que aportan los nervios de forma automática.
Cuatro veces más rápida
Los investigadores la sometieron a perturbaciones de diferentes formas y magnitudes y compararon los resultados con un diseño de ala rígida estándar y un diseño básico de ala blanda sin capacidades propioceptivas.
Como se suele decir, más vale maña que fuerza. En las pruebas realizadas en laboratorio, el estudio asegura que se ha conseguido un 87% más de adaptación que las alas rígidas. El objetivo era reducir el impulso de elevación no deseado que se suele producir en una corriente submarina repentina.
Los resultados, presentados en la revista npj Robotics, muestran que la nueva ala también responde hasta cuatro veces más rápido que alas blandas similares y consume cinco veces menos energía que los sistemas que utilizan energía térmica para cambiar de forma.
Robots blandos
La robótica blanda se está enfocando a adaptar a las máquinas a un mundo que creó a la mayoría de seres con flexibilidad para adaptarse mejor al entorno, ya sean los humanos, el resto de animales o las plantas.
Numerosos equipos de investigación plantean que siguiendo el diseño natural se pueden obtener máquinas como drones capaces de despegar por sí mismos y volar a bajas velocidades, gracias a un diseño inspirado en las alas de las aves y los murciélagos, incluso usando una cola como estabilizador.
Robot volador RoboFalcon 2.0
Omicrono
No solo se trata de recrear la fisionomía de los animales, también se persigue replicar ciertas cualidades de estos para poder mejorar las capacidades de los robots. Por ejemplo, se han diseñado distintas manos artificiales para manipular objetos blandos como alimentos o cuidar de personas vulnerables sin hacerlas daño.
La Universidad de Stanford trabajó hace años en una mano robótica inspirada en las patas de los lagartos gecko para sujetar objetos sin que se resbalen o rompan. Enseñar a las máquinas la delicadeza propia de las personas está resultando más complicado que enseñar a un niño pequeño a no romper objetos.
En pocos años, esta industria se está preparando para integrar robots en toda clase de disciplinas, desde la manipulación de piezas industriales, hasta la recolección de fruta en el campo o el cuidado de seres vivos, además del transporte por terrenos complejos. Para ello, cada robot o vehículo requiere una serie de cualidades específicas que la naturaleza ya ha perfeccionado después de siglos.
