El ornitóptero español: el pájaro robótico que dominará la próxima generación de drones

Para gusto, los drones. Existe toda clase de los conocidos técnicamente como vehículos aéreos no tripulados (UAV, por sus siglas en inglés). En Estados Unidos, por ejemplo, ya se pueden ver entregas de Amazon con drones. También los hay que se encargan de espantar a los pájaros para evitar picotazos en las plantaciones. Sin embargo, hay proyectos en España en los que se ha optado por todo lo contrario: una nueva generación de drones inspirados en pájaros.

Así es, se trata de los pájaros robóticos o, como también se les conoce, ornitópteros. Unos drones que mediante el aleteo —como las propias aves— pueden ofrecer mayor autonomía y eficiencia que sus 'rivales', los UAV que funcionan con motores con hélices o reacción. Además, el batir de alas no solo produce la elevación, sino que también genera un tipo de vuelo más silencioso.

"Una aeronave de ala batiente, con piloto remoto o automático, ambas opciones son posibles". Quien realiza esta definición de los ornitópteros es Aníbal Ollero, profesor de la Universidad de Sevilla (US) y todo un experto en robótica aérea de vehículos no tripulados, como atestiguan sus más de 20 años de experiencia en este ámbito.

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Ollero atiende a las preguntas de EL ESPAÑOL-Omicrono con motivo de su reciente publicación en la prestigiosa revista Nature Communications. En esta ha dejado constancia de una investigación, fruto de la Advanced Grant GRIFFIN del European Reserach Council, sin precedentes en el mundo de los vehículos de alas batientes.

Un aterrizaje no forzoso

Si sabe volar de forma autónoma, sabrá aterriza perfectamente. Tal vez la anterior afirmación suene más que evidente para quien no esté familiarizado con drones. Sin embargo, una de las tareas más complejas para este tipo de vehículos es la de posarse con total seguridad en una superficie acotada.

El ornitóptero en una de las pruebas. GRVC Robotics Laboratory Omicrono

De esta forma, el equipo que lidera Ollero se propuso acometer una acción nunca antes vista: que el pájaro robótico pudiera posarse en una rama de manera completamente autónoma. A modo de spoiler, se debe decir que lo consiguió. Aunque el camino hasta llegar a su objetivo no fue nada fácil. 

Tanto es así, que este profesor de la US prácticamente ha perdido la cuenta de las veces a las que ha sometido a prueba el ornitóptero. Por un lado, repitiendo el mismo recorrido con las mismas condiciones para garantizar unos resultados que se pudieran publicar. "En un espacio de 20 metros por 15, y equipado con 28 cámaras, le pusimos al pájaro unos marcadores para obtener los datos con precisión milimétrica", explica Ollero.

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Pero, como asegura el propio investigador, "uno hace pájaros para que vuelen en exteriores". En esta ocasión, se encuentra con el inconveniente de que las condiciones climatológicas son cambiantes, lo que se contrarresta con el GPS que sí pueden utilizar al aire libre. 

Aunque en ambos espacios fue todo un éxito, y el prototipo de ala batiente que diseñaron consumió cuatro veces menos que con una hélice. Por ejemplo, en la apertura de las garras que dura unos 25 milisegundos, el consumo medio del motor es de 3 W.

Ollero matiza que tanto la autonomía como la velocidad dependerá, en gran medida, del tamaño y la carga adicional del pájaro robótico. En su caso, se trata de un robot de 700 gramos y 1,5 metros de envergadura.

También han sido capaces de volar un ornitóptero con un motor híbrido. Esto es, por momentos puede batir sus alas, pero también volar con ala fija gracias una hélice o planear sin gastar ninguna energía.

Lo más importante de este ornitóptero no es ni su tamaño, ni su semejanza con las aves, sino su capacidad de posarse. No hay que olvidarse que se trata del primer pájaro robótico que realiza un posado autónomo en rama. Pero, ¿por qué es tan complicado?

Pues bien, Ollero —mientras muestra en la videollamada alguna de las pruebas que ha realizado— apunta a la identificación de la rama como la principal limitación. "Hay que calcular la posición relativa con respecto a la rama. A partir de ahí, ser capaz de controlarla para que llegue con la mínima velocidad para que la energía en el contacto se absorba".

Cuáles son sus aplicaciones

La elección de un tamaño tan ligero no ha sido aleatoria. Y es que su intención es que este ornitóptero se pueda utilizar en un entorno humano. Así, cuanto menos peso tenga, menor es el impacto medioambiental que puede tener.

En la prueba que ha dado lugar a la publicación científica, se utilizó una rama; ya que el posado se realiza mediante una garra que se cierra en el momento apropiado. Sin embargo, Ollero ya plantea la posibilidad de que en vez de una rama sea un cable en el que poder cargar el propio pájaro robótico.

Aníbal Ollero junto con el ornitóptero. GRVC Robotics Laboratory Omicrono

Consultado por las aplicaciones, el investigador no tiene pudor en reconocer que lo hace para divertirse. Así es, como nadie ha sido capaz de volar tantos pájaros robóticos a la vez, la aplicación recreativa bien podría ser una alternativa interesante, y que se sumaría a otras dos.

Por un lado, estos ornitópteros también podrían tener una aplicación logística; en concreto, se encargaría de la entrega conocida como de última milla con cargas pequeñas.

Otro de los usos que se piensa en darle es la inmersión por contacto. "Por ejemplo, con un sensor de ultrasonido el pájaro tocaría un material y sería capaz de ver si hay grietas", expone Ollero. Aunque para que se pueda mirar al cielo y ver un ornitóptero queda algo de tiempo, pues a este grupo de científicos le espera casi año y medio hasta que finalice su proyecto financiado por el Consejo Europeo de Investigación.

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