Desarrollaron un robot capaz de imitar los movimientos de un pájaro: camina, salta y vuela

En un campus rodeado por aves que revolotean entre edificios y árboles, un grupo de investigadores en la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), en Suiza, se inspiró en los movimientos naturales de los cuervos para crear una innovación robótica única.

Estos pájaros, observados en su rutina diaria, no solo volaban. También caminaban, saltaban y se lanzaban al aire con la fuerza de sus patas. Este comportamiento, que ahorra energía comparado con el uso exclusivo de las alas, se convirtió en el modelo para el desarrollo de RAVEN (Robotic Avian-inspired Vehicle for multiple ENvironments), un robot diseñado para caminar, saltar y despegar utilizando patas con resortes.

El diseño de RAVEN (nombre que, a su vez, significa cuervo en inglés) incorpora principios bioinspirados basados en los cuervos. Aunque sus patas mecánicas son más simples que las de un ave real, con solo dos articulaciones en lugar de tres, están optimizadas con motores y resortes que almacenan y liberan energía elástica.

Estas patas le permiten al robot saltar hasta 50 centímetros, y alcanza velocidades similares a las de un pájaro del mismo tamaño. Además, tiene una hélice impulsada por un motor que toma el control una vez que el robot despega, completando la transición hacia el vuelo.

Diseñado con un enfoque en la funcionalidad multimodal, este robot también demuestra capacidades terrestres. Puede caminar un metro en menos de cuatro segundos, saltar huecos de hasta 12 centímetros y superar obstáculos de 26 centímetros.

Este rango de habilidades, logrado mediante patas robustas y dedos elásticos diseñados para estabilidad y control, lo convierte en un robot ágil tanto en tierra como en aire. Los resultados de la creación se publicaron en la revista Nature.

Especificaciones técnicas del diseño

El diseño técnico de RAVEN refleja una cuidadosa combinación de simplicidad y eficiencia. Con un peso total de aproximadamente 620 gramos, comparable al de un cuervo real, el robot incluye patas que combinan resortes y articulaciones motorizadas en la cadera y la rodilla. Esto permite un movimiento preciso y eficiente.

La incorporación de estos resortes no solo reduce la cantidad de componentes necesarios, sino que también almacena y libera energía de manera óptima para generar el impulso necesario durante el salto.

La estructura también destaca por su aerodinámica. Con una envergadura de un metro y una longitud corporal de 50 centímetros, utiliza un diseño de ala fija y una hélice única en la parte delantera para propulsión aérea. La cola del robot está configurada en forma de V dividida, lo que aporta estabilidad durante el vuelo.

Esta configuración demostró ser efectiva en pruebas, donde RAVEN puede alcanzar una velocidad inicial de 2,2 metros por segundo al despegar y mantener un vuelo controlado gracias a la transición fluida entre el salto y la activación de la hélice.

Un detalle clave en el diseño son los dedos de sus pies, equipados con una articulación elástica pasiva que mejora la estabilidad al caminar y permite ángulos precisos durante el salto. Este enfoque innovador evita el uso excesivo de actuadores, lo que sería contraproducente debido al peso adicional que generarían.

Ventajas frente a drones tradicionales

La capacidad de RAVEN para saltar y despegar desde cualquier superficie representa una ventaja significativa frente a los drones tradicionales de ala fija.

Mientras que estos últimos requieren infraestructuras específicas, como pistas de despegue o lanzadores, este nuevo robot elimina estas limitaciones al integrar patas con resortes que le permiten generar la fuerza necesaria para iniciar el vuelo de manera autónoma.

Para los drones convencionales, la necesidad de una pista o un lanzador puede ser un obstáculo en contextos de difícil acceso, como áreas afectadas por desastres o entornos naturales aislados. En cambio, RAVEN ofrece una solución adaptable gracias a su habilidad para caminar, saltar obstáculos y despegar desde el suelo en espacios reducidos.

En particular, la capacidad para despegar verticalmente desde casi cualquier lugar lo convierte en una herramienta potencialmente valiosa en operaciones de rescate y otras aplicaciones donde los drones convencionales no pueden operar con eficacia.