El ingenio es obra de un equipo de las universidades de Standford (Estados Unidos) y Groningen (Holanda), que explica su funcionamiento en un artículo de Science Robotics.
Se trata de un “agarrador aéreo estereotipado inspirado en la naturaleza” (Snag) que, acoplado a un dron de cuatro motores, forma un robot capaz de imitar la técnica de las aves para posarse en casi cualquier tipo de rama.
“No es fácil imitar cómo vuelan y se posan los pájaros”, dijo William Roderick, uno de los autores. “Después de millones de años de evolución, hacen que el despegue y el aterrizaje parezcan tan fáciles, incluso entre toda la complejidad y variabilidad de las ramas de los árboles que encontrarías en un bosque”.
El equipo estudió el vuelo de los periquitos, pero la patas del Snag se basan en las del halcón peregrino, para tener en cuenta el tamaño del dron sobre el que se acopla.
Los periquitos fueron grabados mientras volaban de un lado a otro entre perchas especiales, de tamaños diferentes y materiales como la madera, la espuma, el papel de lija o el teflón, y también había sensores que captaban las fuerzas físicas asociadas a los aterrizajes, posados y despegues.
Al equipo le sorprendió que las aves hacían las mismas maniobras aéreas, independientemente de las superficies en las que aterrizaban. "Dejan que las patas manejen la variabilidad y la complejidad de la propia textura de la superficie", agregó.
Como los periquitos, Snag aborda cada aterrizaje de la misma manera, pero con unas patas inspiradas en las del halcón peregrino. En lugar de huesos, tiene una estructura impresa en 3D y motores e hilo de pescar, en vez de músculos y tendones.
Cada pata tiene su propio motor para moverse hacia adelante y hacia atrás y otro para manejar el agarre.
Al igual que los tendones recorren el tobillo de las aves, el robot cuenta con un mecanismo que absorbe la energía del impacto del aterrizaje y la convierte en fuerza de agarre.
Cuando está en una rama, los tobillos Snag se bloquean y un acelerómetro en la pata derecha informa de que el robot ha aterrizado y activa un algoritmo de equilibrio para estabilizarlo.
Los investigadores utilizaron el robot con dos disposiciones -anisodáctilo (tres dedos delante y uno detrás, como un halcón peregrino) y zigodáctilo (dos dedos delante y dos detrás, como un periquito)- y vieron que había muy poca diferencia de rendimiento entre ambos.
Además, se comprobó la capacidad del robot para atrapar objetos lanzados con la mano, entre ellos un maniquí de presa, una bolsa de granos y una pelota de tenis.
Estos investigadores consideran que hay “innumerables” aplicaciones posibles, como la búsqueda y el rescate o la vigilancia de incendios forestales.
Para Roderick, una de las más interesantes es la investigación medioambiental, por lo que le colocaron un sensor de temperatura y humedad que se usó para registrar el microclima de Oregón (Estados Unidos).
El equipo opina que, en general, el rendimiento del robot fue tan bueno que los próximos pasos en el desarrollo se centrarán probablemente en lo que ocurre antes del aterrizaje, como la mejora del conocimiento de la situación y el control del vuelo.