Un robot que vuela como un pájaro

Las aves planeadoras no tienen una cola vertical que pueda actuar como timón. Sin embargo, su vuelo se mantiene estable a pesar de las turbulencias. Y ello, sin necesidad siquiera de batir sus alas para ajustar su dirección. Por el contrario, los aviones actuales (casi) todos tienen una superficie vertical en la parte trasera de la cabina: la aleta. Su presencia sirve para limitar el riesgo de bandazos y amortiguar el fenómeno del llamado “rollo holandés”. Este último toma la forma de un movimiento oscilatorio de guiñada que hace inestable el funcionamiento del dispositivo. Por ello, científicos de la Universidad de Stanford (Stanford, Estados Unidos) y de la Universidad de Groningen (Groningen, Países Bajos) intentaron comprender cómo proceden las aves para mantener su postura en todas las circunstancias, con el objetivo de que su trabajo pudiera dar lugar a aviones más aptos para volar. .

Un robot en el cruce de un avión y una paloma

El primer autor de la investigación publicada el 20 de noviembre de 2024 en la revista Robótica científica es Eric Chang de la Universidad de Stanford. Durante este trabajo pudo contar con la ayuda de Diana Chin, de la misma estructura, y David Lentink, de la Universidad de Groningen. El equipo no empezó de cero, ya que se basó en gran medida en una hipótesis propuesta por el biólogo alemán Franz Groebbels en 1929. Estimó que las aves planeadoras deben volar como “aviones automáticos”, utilizando reflejos neuromusculares en las alas y la cola. Una solución inaplicable a los aviones actuales, cuyas alas y cola no pueden deformarse como las de los pájaros. Eric Chang y sus dos colegas se propusieron fabricar su propia máquina inspirada en las aves: el PigeonBot II.

El robot biohíbrido desarrollado por los científicos consta de un esqueleto biomimético provisto de ligamentos elásticos asociados con las plumas de las alas y la cola. PigeonBot II tiene así veinte plumas de vuelo (grandes plumas rígidas) en cada una de sus alas, y otras doce plumas en la cola. Todas son ciertas y provienen de la especie Columba livia (la paloma bravía). Las cuarenta plumas de las alas se accionan con cuatro servomotores y las plumas de la cola con cinco más de estos servomotores. La masa total del robot es cercana a la de una paloma real (alrededor de 300 gramos) y depende de dos pequeños propulsores, uno en cada muñeca, para volar. El punto crítico del estudio fue desarrollar un controlador de reflejos adaptativo, capaz de imitar la reacción instintiva de las aves. Para ello, el equipo de investigación colocó su PigeonBot II en un túnel de viento de 1*0,82*1,73 metros, donde lo sometieron a una velocidad del viento de 10 m/s. Una vez que el controlador estuvo entrenado para reducir las perturbaciones turbulentas, el robot pudo ser liberado al aire libre, volando de forma autónoma mientras adoptaba posturas típicas de una paloma real. Por lo tanto, los resultados corroboran la idea de casi un siglo de Franz Groebbels y podrían inspirar en el futuro el diseño de aviones sin timón con una eficiencia y maniobrabilidad muy mejoradas.