Vea También
Investigadores de la Universidad Estatal de Washington (WSU) han desarrollado
una abeja robótica capaz de volar en todas direcciones como una abeja de
verdad, lo que supone un importante avance en robótica.
El prototipo Bee++ es el primero que vuela de forma estable en todas
direcciones, incluido el complicado movimiento de giro conocido como guiñada.
El robot consta de cuatro alas de fibra de carbono y mylar, así como de cuatro
actuadores ligeros que pueden controlar cada ala de forma independiente. Este
diseño permite al Bee++ alcanzar los seis grados de libertad de movimiento que
presenta un insecto volador típico.
La investigación fue dirigida por Néstor O. Pérez-Arancibia, profesor asociado
Flaherty de la Facultad de Ingeniería Mecánica y de Materiales de la WSU, que
lleva más de 30 años trabajando en el desarrollo de insectos voladores
artificiales. Los insectos voladores artificiales podrían utilizarse algún día
para muchas aplicaciones, como la polinización artificial, las labores de
búsqueda y rescate en espacios reducidos, la investigación biológica o la
vigilancia medioambiental, incluso en entornos hostiles. Pero sólo conseguir
que los diminutos robots despegaran y aterrizaran requería el desarrollo de
controladores que actuaran como lo hace el cerebro de un insecto.
Su trabajo inicial se centró en desarrollar una abeja robótica de dos alas,
pero su movimiento era limitado. En 2019, Pérez-Arancibia y su equipo lograron
un gran avance al construir un robot de cuatro alas lo suficientemente ligero
como para despegar.
Para realizar dos maniobras conocidas como cabeceo o balanceo, los
investigadores hacen que las alas delanteras aleteen de forma diferente a las
traseras para el cabeceo y que las alas derechas aleteen de forma diferente a
las izquierdas para el balanceo, creando un par que hace girar al robot
alrededor de sus dos ejes horizontales principales.
Pero controlar el complejo movimiento de guiñada es tremendamente importante.
Sin él, los robots giran sin control, incapaces de centrarse en un punto, y se
estrellan. Disponer de todos los grados de movimiento también es de vital
importancia para maniobras evasivas o el seguimiento de objetos.
"El sistema es muy inestable y el problema es muy difícil", explica
Pérez-Arancibia. "Durante muchos años, la gente tenía ideas teóricas sobre
cómo controlar la guiñada, pero nadie podía conseguirlo debido a las
limitaciones de actuación".
Para que su robot pudiera girar de forma controlada, los investigadores
tomaron ejemplo de los insectos y movieron las alas para que aletearan en un
plano inclinado. También aumentaron la frecuencia de aleteo de las alas de 100
a 160 veces por segundo, generando la sustentación y agilidad necesarias para
un vuelo estable.
La Bee++ pesa 95 miligramos y tiene una envergadura de 33 milímetros, mucho
más que las abejas naturales, que pesan unos 10 miligramos. La abeja robótica
sólo puede volar de forma autónoma unos cinco minutos seguidos, por lo que la
mayor parte del tiempo está atada a una fuente de energía mediante un cable.
El equipo de investigación trabaja también en el desarrollo de otros tipos de
insectos robot, como orugas y zancudas acuáticas.
Fuentes, créditos y referencias: