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La demostración del primer vuelo controlado de un robot del tamaño de un insecto representa el primer peldaño del éxito de más de una década de trabajo, dirigido por investigadores de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de Harvard (SEAS) y el Instituto Wyss de Ingeniería Biológica de Harvard, en Estados Unidos.
“Esto es lo que he estado tratando de hacer literalmente los últimos doce años”, explica Robert J. Wood, profesor de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la SEAS. “Estaba tan emocionado, que no podía dormir”, recuerda Pakpong Chirarattananon, estudiante graduado y coautor del artículo publicado en “Science” sobre las investigaciones.
El proyecto está inspirado en la biología de la mosca. Este dispositivo se sitúa a la vanguardia de los sistemas de microfabricación y control, en el que han colaborado docenas de investigadores. No es tarea fácil, porque el mecanismo del vuelo se antoja complicado para robots del tamaño de un dedo. “Las grandes robots pueden usar motores electromagnéticos, pero en esta pequeña escala había que buscar una alternativa”, dice otro participante en el proyecto, Kevin Y. Ma.
La tecnología está cuidada al milímetro: diminutas alas, bisagras de plástico incrustadas en el bastidor de carrocería de fibra de carbono y un sistema de control que ordena los movimientos de rotación de cada ala de manera independiente. En estas dimensiones, los pequeños cambios en el flujo de aire pueden tener un efecto devastador en la dinámica de vuelo. Por eso el sistema de control debe responder rápidamente a estos inconvenientes.
Otra de sus características es el uso de la técnica de fabricación emergente desarrollada por el equipo de Wood en 2011. Se trata de láminas de distintos materiales cortadas por láser que se superponen en una fina placa que se dobla como el libro pop-up de un niño en la estructura electromecánica completa. Esto aceleró el proceso. En los últimos seis meses diseñaron hasta veinte prototipos.
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Las aplicaciones del proyecto son notables: control ambiental, operaciones de búsqueda y rescate o la ayuda en la polinización de cultivos. Las técnicas de fabricación también pueden permitir una nueva clase de dispositivos médicos. La Oficina de Desarrollo de Tecnología de la Universidad de Harvard ya está en el proceso de comercialización de algunas de estas tecnologías.
Los siguientes pasos irán encaminados al “cerebro” del robot, su comportamiento y la fuente de alimentación, con el objetivo de que sean totalmente autónomos e inalámbricos. Los prototipos están todavía sujetos por un delgado cable de alimentación pues no se han encontrado soluciones que almacenen energía lo suficientemente pequeñas para montar en el cuerpo del robot. El objetivo es diseñar pilas de combustible de alta densidad energética.
Para controlar el robot está conectado a un ordenador, pero se trabaja en un cerebro computacional eficiente que pueda ser incluido en el bastidor. “Las moscas realizan algunas de las acrobacias más impresionantes de la naturaleza usando un cerebro muy pequeño”, argumenta Sawyer B. Fuller, otro de los investigadores que participan en el proyecto. Fuller estudia cómo las moscas de la fruta vuelan los días de viento: “Sus capacidades van más allá de lo que podemos hacer con nuestro robot, pero nos gustaría entender mejor su biología y aplicarlo a nuestro trabajo”.
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EFE