Investigadores de la Universidad de California en Berkeley han desarrollado un robot inspirado en una ardilla que puede saltar y aterrizar con precisión milimétrica. Esta innovación podría dar lugar a robots más ágiles para la construcción, la monitorización ambiental e incluso la exploración espacial.
Los robots han gateado, nadado, volado e incluso reptado, pero ninguno ha podido igualar las proezas acrobáticas de una ardilla, hasta ahora. Un equipo de biólogos e ingenieros de la Universidad de California, Berkeley, ha desarrollado un revolucionario robot de una sola pierna inspirado en la destreza atlética de las ardillas, capaz de saltar de rama en rama y realizar aterrizajes precisos.
Este avance, reportaron en la revista Science Robotics, marca un avance significativo en la agilidad de los robots y podría tener aplicaciones que van desde la construcción hasta la exploración espacial.
“Los robots que tenemos ahora están bien, pero ¿cómo llevarlos al siguiente nivel? ¿Cómo lograr que los robots naveguen por un entorno desafiante en un desastre con tuberías, vigas y cables? Las ardillas podrían hacerlo sin problema. Los robots no pueden”, declaró en un comunicado de prensa el coautor principal Robert Full, profesor de biología integrativa en la Universidad de California en Berkeley.
En una notable fusión de biología e ingeniería, el equipo buscó replicar las asombrosas maniobras de las ardillas, consideradas los mejores atletas de la naturaleza.
“Las ardillas son los mejores atletas de la naturaleza”, añadió Full. “Su capacidad de maniobra y escape es increíble. La idea es definir las estrategias de control que les brindan una amplia gama de opciones de comportamiento para realizar hazañas extraordinarias y usar esa información para construir robots más ágiles”.
El innovador robot, llamado Salto, se desarrolló inicialmente en 2016 y ya podía realizar saltos y acrobacias de parkour, con aterrizajes firmes en superficies planas. Sin embargo, trasladar estas habilidades a posiciones de apoyo irregulares y estrechas planteó un nuevo desafío.
El coautor principal Justin Yim, ex estudiante de posgrado de UC Berkeley, se inspiró en las estrategias de control observadas en las ardillas y las adaptó a Salto.
“Si piensas en intentar saltar hasta un punto —tal vez estés jugando a la rayuela y quieres aterrizar en un punto determinado—, debes aterrizar firmemente y no dar un paso”, explicó Yim, ahora profesor adjunto de ciencias mecánicas e ingeniería en la Universidad de Illinois, Urbana Champaign (UIUC), en el comunicado de prensa. “Si sientes que te caes hacia atrás y quizás tengas que sentarte porque no vas a poder alcanzarlo, puedes hacer un giro con los brazos hacia atrás, pero probablemente también te agaches al hacerlo”.
Yim aprovechó estos conocimientos, lo que le permitió a Salto ajustar su postura corporal en el aire para lograr aterrizajes más precisos. Estos ajustes son similares a las correcciones de un gimnasta en el aire, lo que hace que las hazañas de Salto sean aún más impresionantes.
“Casi toda la energía —el 86% de la energía cinética— fue absorbida por las patas delanteras”, añadió Yim, destacando la similitud entre la nueva mecánica del robot y el pino natural de una ardilla en las ramas. “Realizan pinos frontales sobre la rama, y luego el resto sigue. Luego, sus patas generan un par de tracción si van a caer; si van a pasar por encima —posiblemente, se sobrepasan—, generan un par de frenado”.
Quizás lo más emocionante es la posible aplicación de esta tecnología robótica en entornos extraterrestres, como las exploraciones financiadas por la NASA de la luna Encélado de Saturno, donde la baja gravedad podría permitir al robot cubrir distancias significativas con cada salto.
El equipo continúa perfeccionando Salto, con el objetivo de mejorar sus habilidades con mecanismos de agarre avanzados.
En trabajos futuros, creo que sería interesante explorar otras pinzas más potentes que podrían ampliar drásticamente la capacidad del robot para controlar el par que aplica a la rama y ampliar su capacidad de aterrizaje. Quizás no solo en ramas, sino también en terrenos planos complejos, añadió Yim.
La mecánica de salto avanzada de Salto subraya un futuro prometedor en el que los robots pueden navegar por terrenos complejos con la delicadeza y agilidad de las ardillas, abriendo nuevas posibilidades en la construcción, la respuesta a desastres e incluso más allá de nuestro planeta.
“Si eres una ardilla perseguida por un depredador, como un halcón u otra ardilla, necesitas un agarre lo suficientemente estable como para poder saltar de una rama rápidamente, pero sin un agarre demasiado firme”, añadió Full. “No tienen que preocuparse por soltarse, simplemente rebotan”.
Este proyecto innovador demuestra el alto nivel de esfuerzo interdisciplinario y colaborativo que implica cerrar la brecha entre la biología natural y la robótica.