Estás leyendo la publicación: Abejas robóticas: los investigadores desarrollan un robot volador completamente omnidireccional
Por primera vez en el mundo, los investigadores de la Universidad Estatal de Washington (WSU) han diseñado una abeja robótica, llamada Bee++, capaz de volar de forma estable en todas las direcciones, incluido el intrincado movimiento de torsión conocido como guiñada. Este avance fascinante en el campo de la robótica, habilitado por una confluencia de diseño innovador y algoritmos de control complejos, tiene una multitud de aplicaciones potenciales que van desde la polinización artificial hasta el monitoreo ambiental y los esfuerzos de búsqueda y rescate.
El prototipo Bee++, construido con cuatro alas de fibra de carbono y mylar y cuatro actuadores livianos, cada uno de los cuales controla un ala, representa un avance significativo en robótica. Es el primero de su tipo en lograr los seis grados de libre movimiento observados en los insectos voladores. El equipo dirigido por Néstor O. Pérez-Arancibia, profesor asociado de Flaherty en la Escuela de Ingeniería Mecánica y de Materiales de WSU, publicó su investigación en el Transacciones IEEE sobre robótica y presentó sus hallazgos en la Conferencia Internacional IEEE sobre Robótica y Automatización.
“Los investigadores han estado tratando de desarrollar insectos voladores artificiales durante más de 30 años”, dijo Pérez-Arancibia. La creación de estos pequeños robots requiere no solo un diseño único, sino también el desarrollo de controladores avanzados que imiten el funcionamiento del cerebro de un insecto. “Es una mezcla de diseño y control robótico”, agregó, enfatizando la importancia de crear un ‘cerebro artificial’ para estos diminutos robots.
Superar varias limitaciones
La primera creación del equipo de WSU fue una abeja robótica de dos alas. Sin embargo, estaba restringido en sus movimientos. Para superar esta limitación, Pérez-Arancibia y sus estudiantes de doctorado construyeron un robot de cuatro alas lo suficientemente liviano como para despegar en 2019. El robot podía ejecutar maniobras complejas, cabeceo y balanceo, batiendo sus alas en patrones variados.
Sin embargo, la incorporación del control de guiñada presentó un desafío importante. “Si no puedes controlar la guiñada, estás súper limitado”, dijo Pérez-Arancibia, explicando que sin ella, los robots pierden el control, pierden el enfoque y chocan. Hizo hincapié en que todos los grados de movimiento son de vital importancia para las maniobras evasivas o el seguimiento de objetos.
Inspirándose en los insectos, el equipo presentó un diseño en el que las alas se agitan en un plano en ángulo. También aumentaron la frecuencia de aleteo de 100 a 160 veces por segundo. “Parte de la solución fue el diseño físico del robot, y también inventamos un nuevo diseño para el controlador: el cerebro que le dice al robot qué hacer”, agregó.
Con 95 mg y una envergadura de 33 milímetros, el Bee++ es más grande que las abejas reales y actualmente solo es capaz de volar de forma autónoma durante unos cinco minutos a la vez. Pero estas limitaciones no han empañado el ánimo del equipo. Están trabajando para desarrollar otros tipos de insectos robots, incluidos rastreadores y zancudos de agua.
El desarrollo de Bee ++, una encarnación del valor de la biomimética y la innovación, ha sido apoyado por varias organizaciones, incluidas la Fundación Nacional de Ciencias, DARPA, la Fundación WSU y el Club Palouse a través del programa Cougar Cage de WSU. Con este trabajo pionero, el futuro de la robótica se ve brillante, lleno de la promesa de desarrollos aún más innovadores.
