Uno de los prototipos del avión insecto. EPFL.
Una nave autónoma y ultraligera que imita a las moscas, que pesa sólo 10 gramos y mide 36 centímetros, está siendo desarrollada por un equipo de investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Lausana, en Suiza. Dirigidos por el científico Dario Floreano, la aeronave será utilizada para misiones de búsqueda y rescate.
Está inspirada en sistemas biológicos, en los que se ha basado el desarrollo de su autonomía de navegación aérea, así como en otros robots voladores ultraligeros creados con anterioridad. El proyecto pretende desarrollar chips neuromórficos para el procesamiento de imagenes, así como estructuras controlables que hagan que la nave sea capaz de volar en el interior de los edificios o en pequeños espacios exteriores utilizando su visión artificial para hacer llegar información a sus usuarios.
La capacidad de volar en interiores requiere de características no necesarias en el caso de robots voladores de exterior. Entre ellas, un tamaño pequeño, la posibilidad de volar despacio para asegurar un óptimo control a distancia, muy poco peso para mantenerse en el aire, artefactos electrónicos de bajo consumo energético, así como sensores y controles inteligentes para captar las texturas de los entornos en los que se hallen.
Imitando a la Naturaleza
Según declaran los investigadores en la descripción del proyecto publicada en la web del Laboratorio de Sistemas Inteligentes, por esta razón se están desarrollando chips neuromórficos para la visión, así como estructuras controlables.
El proyecto se ha articulado en torno a tres líneas de investigación: la del desarrollo de microrobots voladores, de chips neuromórficos de visión, y de estrategias de control adaptables. Las características técnicas han sido explicadas en el portal Infoscience de la Escuela Politécnica de Lausana.
Estos dos últimos puntos se están llevando por imitación de la Naturaleza, que ha inspirado a los investigadores a partir de la tecnología biológica implícita en los insectos voladores. Micro helicópteros y micro aviones recrean las características de estos insectos, con los que los científicos intentan comprender los mecanismos y estrategias minimalistas que utilizan los insectos para volar.
Muchos investigadores han utilizado ya esta fuente de inspiración para desarrollar robots, pero ninguno ha logrado reproducir un sistema artificial que vuele en interiores, según ha declarado para la revista Discovery Channel otro director del proyecto, el científico Jean-Cristophe Zufferey.
Un espacio interior es muy difícil de recorrer, puesto que suele contener objetos que esquivar, pero la naturaleza ya ha conseguido ciertas características tecnológicas de las que se puede aprender. Por ejemplo, para conseguir sobrevolar alrededor de determinados obstáculos, como paredes, esquinas, muebles, etc., los robots necesitan “ver” dichos objetos, así como poseer la capacidad inteligente de esquivarlos.
Menos convencional
En un robot convencional, se utilizarían para conseguir esta destreza potentes recursos informáticos, cámaras de alta resolución o sensores a distancia. Pero estos componentes pesan demasiado, y cuanto más pesada es una nave, más rápido debe volar para mantenerse en el aire, lo que dificulta la navegación en espacios interiores. La solución: que la micro nave lleve sus propios “ojos”, que le permitan tener un campo de visión amplio.
En la biología, esto se consigue gracias a las neuronas sensitivas y móviles que responden a las imágenes gracias al movimiento a través de las retinas. Las imágenes percibidas contienen información acerca de las distancias, formas y texturas de los objetos visibles, lo que permite al insecto tomar decisiones.
Los investigadores han incorporado esta alta tecnología natural a su creación. Para ello, instalaron dos pequeñas cámaras de baja resolución en cada una de las alas del robot volador, mientras un giroscopio del tamaño de un microchip mantiene la estabilidad del artefacto durante el vuelo. Un procesador de señales y un programa informático de control aportan al vehículo la capacidad de tener un comportamiento autónomo durante el vuelo.
Un experimento reciente con el insecto artificial permitió probar la nave. Fue realizado en una habitación de siete metros cuadrados con paredes pintadas con franjas verticales blancas y negras. El robot consiguió volar en su interior de manera autónoma durante casi cinco minutos.
Ahora, el equipo científico trabaja para reducir aún más el tamaño de la nave con el fin de que sea tan pequeña como una mosca común, y en conseguir que tenga la habilidad de ajustar su altitud durante el vuelo.
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La capacidad de volar en interiores requiere de características no necesarias en el caso de robots voladores de exterior. Entre ellas, un tamaño pequeño, la posibilidad de volar despacio para asegurar un óptimo control a distancia, muy poco peso para mantenerse en el aire, artefactos electrónicos de bajo consumo energético, así como sensores y controles inteligentes para captar las texturas de los entornos en los que se hallen.
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Según declaran los investigadores en la descripción del proyecto publicada en la web del Laboratorio de Sistemas Inteligentes, por esta razón se están desarrollando chips neuromórficos para la visión, así como estructuras controlables.
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Menos convencional
En un robot convencional, se utilizarían para conseguir esta destreza potentes recursos informáticos, cámaras de alta resolución o sensores a distancia. Pero estos componentes pesan demasiado, y cuanto más pesada es una nave, más rápido debe volar para mantenerse en el aire, lo que dificulta la navegación en espacios interiores. La solución: que la micro nave lleve sus propios “ojos”, que le permitan tener un campo de visión amplio.
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Un experimento reciente con el insecto artificial permitió probar la nave. Fue realizado en una habitación de siete metros cuadrados con paredes pintadas con franjas verticales blancas y negras. El robot consiguió volar en su interior de manera autónoma durante casi cinco minutos.
Ahora, el equipo científico trabaja para reducir aún más el tamaño de la nave con el fin de que sea tan pequeña como una mosca común, y en conseguir que tenga la habilidad de ajustar su altitud durante el vuelo.
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