Sensores para robots voladores diminutos, del tamaño de un mosquito

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Por allá en la década de los 80, específicamente en 1989, se llevó a cabo la publicación de un artículo titulado Fast, Cheap, and Out of Control: A Robotic Invasion of the Solar System.

Sus autores, Rod Brooks y Anita Flynn, propusieron en este texto la idea de que en lugar de enviar un robot grande a explorar la superficie de Marte podrían enviar una numerosa cantidad de robots pequeños, sencillos y sumamente económicos para cumplir este objetivo. Al final de esa obra los autores concluyen lo siguiente:

Sugerimos que dentro de unos años será posible, a un coste modesto, invadir un planeta con millones de robots diminutos.

Actualmente seguimos estando lejos de poder enviar millones de robots diminutos a otro planeta. Y es que construir robots del tamaño de un insecto constituye un proceso que requiere de avances significativos que hagan posible su autonomía.

No obstante, ya están consiguiéndose progresos dentro de este proyecto, los cuales fueron publicados en un artículo por el profesor adjunto de la Universidad de Washington, Sawyer Fuller, en donde explica el proceso realizado para desarrollar el hardware de detección que se implementará en robots voladores, los cuales tendrán un tamaño inferior al de un grano de arroz.

En ese sentido, la autonomía de un robot volador diminuto estará determinada por la capacidad que este tenga para mantener su propia estabilidad, así como por la capacidad que tenga para saber donde se encuentra situado y viajar a donde desee.

Esto último puede resultar algo complejo de realizar para los robots voladores de pequeño tamaño, debido a la susceptibilidad que estos presentan ante las corrientes de aire o turbulencias que puedan interferir con el proceso de vuelo hacia su destino.

Sin embargo, existen algunas ventajas presentes en este tipo de robots, entre estas el hecho de que al ser la resistencia del aire más dominante, el giroscopio implantado en el robot no ofrece ninguna utilidad, mas sí un acelerómetro, el cual puede ser unido a una cámara de flujo óptico para seguir el movimiento y a un microcontrolador para efectuar los cálculos.

Al final, Fuller logró un hardware que pesa 6,2 mg y consume una energía de 167 microwatios. Todo esto en teoría debería resultar suficiente para lograr que un robot de 10 mg (del tamaño de un mosquito) alce el vuelo.

Sin embargo, dado que los mosquitos robóticos no existen, comprobar si este hardware funciona o no es difícil.

Esto hizo que los investigadores a cargo del proyecto recurrieran al uso de un dron del tamaño de la palma de la mano y lo dotaran con sensores simulados.

Al momento de realizar las pruebas se pudo evidenciar como el sistema fue capaz de estimar exitosamente la actitud del dron, así como también detectar y descartar las perturbaciones generadas por el viento.

En ese sentido, el dron mostró un desempeño comparable al de una mosca de la fruta real, sin duda un resultado notable tomando en cuenta el poco tiempo que se tuvo para perfeccionar su diseño.

Es así como Fuller se siente confiado al considerar que los robots del tamaño de un mosquito le darán un enfoque completamente nuevo a la exploración autónoma. En ese sentido, añadió:

Los pequeños insectos voladores revolucionarán la telemetría atmosférica a baja altitud, es decir, la detección a distancia de la composición y el flujo del aire, y lo harán de forma mucho más detallada y persistente de lo que es posible ahora.