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1 de Marzo de 2019
Biomecánica

El estudio de las aves inspira la construcción de robots más eficientes

El análisis de cómo saltan está ayudando a diseñar robots móviles.

Palomas o tórtolas diamante, de origen australiano. [iStock/Zocha_K]

Imaginemos una paloma posada sobre un cable telefónico. Lista para volar, levanta las alas, salta hacia el aire y se va aleteando. Esta serie de acciones es tan habitual que probablemente no le prestemos demasiada atención. Sin embargo, el ingeniero biomecánico Ben Parslew, de la Universidad de Manchester, sí lo hace. Este investigador está intentando construir robots que salten de la misma manera que las aves.

La mayoría de los robots corrientes se desplazan sobre ruedas, hecho que limita su movilidad. Necesitamos desarrollar robots más ágiles que «sean capaces de saltar obstáculos, especialmente en lugares abarrotados», señala Parslew. Para diseñar una máquina así, este investigador se ha inspirado en la naturaleza: «A los pájaros se les da realmente bien saltar», opina.

El problema es que, cuando van a iniciar el vuelo, se inclinan tanto hacia delante que, de acuerdo con las leyes físicas, deberían perder el equilibrio y caer sobre su pico. Sin embargo, no sucede así. Parslew y su equipo utilizan modelos computacionales para averiguar cómo los pájaros evitan la caída. Descubrieron que giran su cuerpo ligeramente hacia atrás al mismo tiempo que se impulsan para saltar. Además, sus flexibles articulaciones, tanto de las patas como de los dedos, les ayudan a no caer contra el suelo justo después de iniciar el vuelo. Estos hallazgos se publicaron el pasado mes de octubre en Royal Society Open Science.

Parslew opina que los ingenieros pueden usar esta información para diseñar robots que, no solamente salten bien, sino que también despeguen de manera más eficiente. La mayoría de las máquinas diseñadas por los humanos requieren largas pistas de despegue (recordemos los aviones) o bien superficies planas y estables (pensemos en los helicópteros o los drones). En todos esos casos, los vehículos aéreos necesitan un tiempo para vencer la gravedad y elevarse.

El biomecánico Michael Aviv, de la Universidad del Sur de California, que no participó en el estudio, explica que los muelles y las palancas proporcionan una aceleración mayor que el impulso que aportan las ruedas y los ejes. En este sentido, la naturaleza nos muestra varios ejemplos de animales que disponen de estos mecanismos para volar. «En una carrera, un gato doméstico vencería a un Lamborghini Diablo en los primeros 30 metros», señala. A diferencia del coche, que debe acelerar, el gato se propulsa a sí mismo hacia delante. Las aves inician el vuelo con este mismo principio.

«Si llegamos a entender cómo lo consiguen», añade Habib, «podremos diseñar robots que corran bien, vuelen eficientemente, puedan despegar bajo distintas condiciones o incluso sean capaces de aterrizar en una moneda». Parslew está actualmente trabajando en este tipo de diseños como alternativa a los robots sobre ruedas, a fin de optimizar la exploración de otros planetas.

Jason G. Goldman/Scientific American

Artículo traducido y adaptado por Investigación y Ciencia con permiso de Scientific American.

Referencia: «A dynamics and stability framework for avian jumping take-off». Ben Parslew, Girupakaran Silvalingam y William Crowther en Royal Society Open Science, vol. 5, e181544, octubre de 2018.

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