Robird, el espantapájaros del siglo XXI

Muchas veces habitan allí. En ocasiones sobrevuelan la zona al encontrarse en la ruta de sus desplazamientos. El caso es que la presencia de aves en aeropuertos, campos de cultivo, puertos o vertederos puede ser muy dañina, ocasionando problemas de seguridad e importantes pérdidas económicas. Para tratar de combatirlo existen múltiples métodos complementarios entre sí, desde la cetrería al uso de rapaces de radiocontrol o incluso aparatos de sonido para asustarlas.

Los últimos avances tecnológicos han llevado a aplicar también la robótica a este ámbito. Es el caso de la Universidad de Twente, en Holanda, que ha creado un realista halcón peregrino robótico bautizado como Robird. De momento el robot funciona manualmente, realizando ensayos bastante exitosos en las instalaciones de gestión de residuos de la Universidad, uno de los entornos más complejos, y en otras áreas críticas, incluyendo uno de los principales aeropuertos de Europa.

El dron puede volar durante diez minutos sin parar y alcanzar velocidades de hasta 80 km/hora. Sin embargo, el fin es que Robird sea capaz de volar y alejar a pájaros reales de estos emplazamientos de forma autónoma. A través de la filial Clear Flight Solutions, compañía de drones robóticos, los investigadores de Twente han dado un paso esencial para conseguir el vuelo completamente autónomo del robot, con la colaboración de la Agencia Espacial Europea (ESA).

Según explica la Universidad en un comunicado, el equipo tuvo éxito en el diseño de la mecánica y dinámica completa del aleteo en una simulación por ordenador, realizada para mejorar la eficacia y precisión del sistema electrónico. La combinación de este modelo junto con las mediciones en un túnel de viento y una cámara de vacío, algo inédito hasta ahora, completan las operaciones para pasar del sistema manual al automático.

Calcular la aerodinámica

El cuerpo de los drones está realizado mediante impresión 3D, concretamente SLS (sinterizado selectivo por láser) en poliamida reforzada con fibra de vidrio, un compuesto usado comúnmente en la industria del automóvil y en otras aplicaciones. La ventaja de este sistema es que todas las fijaciones internas se llevan a cabo directamente en el proceso de fabricación, eliminando buena parte del ensamblado que requerirían los métodos tradicionales, con el consiguiente ahorro de tiempo y dinero.

"Un Robird autónomo es un gran paso adelante", destaca el estudiante Berend van der Grinten, aunque añade la dificultad que entraña conseguir fuerza en las alas. “Los modelos estándar para aerodinámica 3D (FEM) requieren una considerable potencia de cálculo y no son aptos para dispositivos electrónicos o para mandar y controlar”, lamenta.

Para combinarlo todo en un solo modelo, trabaja con su compañero Geert Folkertsma en un método revolucionario. El comportamiento actual del ala del pájaro robótico se midió en 3D utilizando dos cámaras y un estroboscopio para retrasar el movimiento. De esta forma consiguieron grabar rápidamente y con cámaras relativamente baratas.

El movimiento de las alas se midió en el túnel de viento de la Universidad y para la prueba de la cámara de vacío acudieron a las instalaciones de ESTEC (European Space Research and Technology Centre) en la ciudad holandesa de Noordwijk, el mayor centro de actividad espacial que la ESA tiene en Europa. Sin aire en la cámara de vacío, tampoco hay fuerza aerodinámica. Así, al medir el aleteo tanto en el túnel de viento como en la cámara de vacío, se puede calcular con precisión el movimiento atribuible a la aerodinámica con una simple resta.

Sin embargo, medir en la cámara de vacío no fue fácil. Por una parte, la sublimación de los materiales que componen el robot era un problema, pues podían contaminar la cámara. A ello se sumaba el riesgo de que las cámaras o motores se calentaran y, como consecuencia, fallaran. Afortunadamente, el equipo encontró soluciones para todo y realizó las mediciones sin problema.

Van der Grinten espera tener el modelo de simulación de ala listo a tiempo para su graduación, a finales de agosto. A partir de entonces será Geert Folkertsma quien complete el diseño de todo el pájaro.

Sortear la inteligencia animal

El Robird es el producto estrella de Clear Flight Solutions, empresa que aspira a convertirse en líder del mercado mundial en soluciones de regulación de amenazas de aves con sus pájaros robóticos. Para ello la compañía ha recibido recientemente una inversión de 1,6 millones de euros del Fondo Tecnológico Cottonwood Euro, uno de los principales fondos de riesgo semilla/fase inicial centrado en el ámbito tecnológico fuera de Silicon Valley y Boston.

Esta importante inversión viene a corroborar la amenaza real que suponen los pájaros, por ejemplo en aeropuertos de todo el mundo, con daños estimados en miles de millones de dólares, incluyendo daños a la propiedad y en ocasiones accidentes e incluso muertes. A ello se suman pérdidas a nivel mundial en la agricultura, instalaciones de gestión de residuos, puertos e instalaciones de gas o petrolíferas.

El problema es que estos animales son inteligentes y aprenden cómo sortear las soluciones de control de aves que existen. La medida que plantea Clear Flight Solutions es crear pájaros robóticos similares a los reales, Robird, que imitan el vuelo de un halcón peregrino, el enemigo natural de cualquier otra especie aviar por su carácter depredador. Al entender que el enemigo está presente en la vecindad, los pájaros desarrollan un instinto de temor que cortocircuita el proceso de aprendizaje y les impide habituarse, optando entonces por emprender el vuelo hacia otro lugar más seguro.