Las mejoras técnicas en robots cucaracha aportan pistas sobre la evolución de las especies

Cuando los ingenieros de la Universidad de California en Berkeley equiparon con alas a un robot cucaracha de seis patas en un esfuerzo por mejorar su movilidad, aportaron inesperadamente pistas sobre la evolución biológica del vuelo.

Presentado públicamente por vez primera en el 2009 por Ron Fearing, profesor de ingeniería electrónica y jefe del Laboratorio de Milisistemas Biomiméticos de la citada universidad, y por Paul Birkmeyer, robotista del mismo centro, DASH es un robot de 10 centímetros de largo, ligero, ágil, y también barato pues está hecho con componentes y materiales fáciles de encontrar y de bajo coste. Sus patas son accionadas gracias a un motor alimentado por pilas. Su pequeño tamaño lo hace ser un buen candidato para su despliegue en áreas demasiado pequeñas o demasiado peligrosas para que un humano pueda adentrarse en ellas, como por ejemplo un edificio a punto de derrumbarse, o un estrecho hueco entre los escombros de uno que ya se ha desmoronado.

Sin embargo, comparado con su homólogo biológico en el que sus diseñadores se inspiraron, la cucaracha, DASH tenía ciertas limitaciones evidentes en su movilidad. Permanecer en equilibrio, sin caerse, mientras se avanza sobre obstáculos, es difícil para los robots pequeños, por eso los robotistas le agregaron alas laterales y en la cola para ver si eso lo ayudaba.

Batiendo sus alas motorizadas, la versión alada de DASH es ahora capaz de alcanzar casi el doble de velocidad que antes. De sus 0,68 metros por segundo usando sólo sus patas, ha pasado a 1,29 metros por segundo con sus alas. El robot también puede subir por cuestas más inclinadas, pasando del ángulo máximo de inclinación de 5,6 grados del que era capaz antes, al de 16,9 grados que ahora puede afrontar.

El equipo de Fearing, incluyendo a Kevin Peterson, también ha constatado la aparición de otras mejoras: Las alas no sólo han hecho al robot más rápido y mejor capacitado para subir cuestas empinadas, sino que ahora también puede mantenerse derecho cuando desciende a la superficie. La versión sin alas de DASH pudo sobrevivir a caídas desde una altura de ocho pisos, pero a veces aterrizaba patas arriba, y además el punto justo de la superficie donde aterrizaba se debía en parte al azar.


La versión alada de DASH se ayuda batiendo las alas para aterrizar sobre sus patas en lugar de caer sin control. Una vez que toca tierra, el robot puede continuar de inmediato su camino. Los experimentos realizados en un túnel de viento indican que DASH es aerodinámicamente capaz de planear en un ángulo que llega hasta los 24,7 grados.

El equipo de robotistas captó la atención del especialista en vuelo de animales Robert Dudley, profesor de biología integradora en la Universidad de California en Berkeley. Dudley es consciente de que las teorías más aceptadas sobre la evolución biológica de la capacidad de volar se han forjado principalmente a partir de los escasos vestigios presentes en el registro fósil, y de modelos teóricos, y también tiene claro que eso constituye una base precaria para construir hipótesis.

El efecto de las alas en los robots del modelo DASH concuerda con la teoría de que la capacidad de volar surgió de animales que planeaban por el aire al descender de un sitio alto a otro más bajo.

Dudley admite que la versión alada de DASH no es un modelo perfecto para los protopájaros, ya que, entre otras cosas, tiene seis patas en lugar de dos, y sus alas usan una hoja de plástico en vez de plumas. Debido a esto, el robot no puede servir para proporcionar una respuesta exacta y del todo fiable a la pregunta de cómo evolucionó el vuelo. Sin embargo, DASH aporta indicios valiosos, y también demuestra que es viable usar modelos robóticos para comprobar la validez de hipótesis sobre los orígenes de la capacidad de volar.