No te dejes engañar por la máquina de humo, las luces tenebrosas y los murciélagos de plástico: el laboratorio de robótica del Instituto Politécnico de Worcester no está organizando una fiesta de Halloween.
En cambio, es un campo de pruebas para pequeños drones que pueden desplegarse en misiones de búsqueda y rescate incluso en condiciones de oscuridad, humo o tormenta.
“Todos sabemos que cuando hay un terremoto o un tsunami, lo primero que se cae son las líneas eléctricas. Muchas veces ocurre de noche, y no se puede esperar hasta la mañana siguiente para rescatar a los supervivientes”, dijo Nitin Sanket, profesor adjunto de ingeniería robótica. “Así que empezamos a observar la naturaleza ¿Existe algún ser vivo capaz de hacer esto?”
Sanket y sus estudiantes hallaron la respuesta en los murciélagos y en la sofisticada capacidad de estos mamíferos alados para ecolocalizar, es decir, navegar mediante el sonido reflejado. Con una subvención de la Fundación Nacional de Ciencias, están desarrollando robots aéreos pequeños, económicos y de bajo consumo energético que pueden volar donde y cuando los drones actuales no pueden operar.
El mes pasado, los equipos de emergencia en Pakistán utilizaron drones para encontrar a personas atrapadas en los tejados debido a las grandes inundaciones. En agosto, un equipo de rescate empleó un dron para encontrar a un hombre de California que estuvo atrapado durante dos días detrás de una cascada. Y en julio, los drones ayudaron a encontrar una ruta segura para tres mineros que pasaron más de 60 horas atrapados bajo tierra en Canadá.
Si bien los drones son cada vez más comunes en las operaciones de búsqueda y rescate, Sanket y otros investigadores buscan ir más allá de los robots individuales operados manualmente que se utilizan actualmente. Un paso clave es el desarrollo de robots aéreos que puedan desplegarse en enjambres y tomar sus propias decisiones sobre dónde buscar, afirmó Ryan Williams, profesor asociado de Virginia Tech.
“Ese tipo de despliegue —drones autónomos— es prácticamente nulo”, afirmó.
Williams abordó ese problema con un proyecto reciente que consistía en programar drones para que eligieran trayectorias de búsqueda en coordinación con los equipos de búsqueda. Entre otras cosas, su equipo utilizó datos históricos de miles de casos de personas desaparecidas para crear un modelo que predijera cómo se comportaría una persona si se perdiera en el bosque.
“Y luego utilizamos ese modelo para localizar mejor nuestros drones, para buscar en lugares con mayores posibilidades de encontrar a alguien”, dijo.
En el WPI, el proyecto de Sanket aborda otras limitaciones de los drones actuales, incluyendo su tamaño y capacidades de percepción.
“Los robots actuales son grandes, voluminosos, caros y no pueden funcionar en todo tipo de escenarios”, dijo.
En cambio, su dron cabe en la palma de la mano, está fabricado principalmente con materiales económicos para aficionados y puede funcionar en la oscuridad. Un pequeño sensor ultrasónico, similar a los que se usan en los grifos automáticos de los baños públicos, imita el comportamiento de los murciélagos, emitiendo un pulso de sonido de alta frecuencia y utilizando el eco para detectar obstáculos en su camino.
Durante una demostración reciente, un estudiante utilizó un control remoto para lanzar el dron en una habitación bien iluminada y luego nuevamente tras apagar todas las luces excepto una tenue luz roja. Al acercarse a una pared transparente de plexiglás, el dron se detuvo y retrocedió repetidamente, incluso con las luces apagadas y con niebla y nieve artificial arremolinándose en el aire.
“Actualmente, los robots de búsqueda y rescate operan principalmente a plena luz del día”, dijo Sanket. “El problema es que las búsquedas y rescates son trabajos monótonos, peligrosos y sucios que muchas veces se realizan en la oscuridad”.
Pero el desarrollo no fue del todo sencillo. Los investigadores se percataron de que el ruido de las hélices del robot murciélago interfería con el ultrasonido, lo que obligó a imprimir en 3D carcasas para minimizar la interferencia. También utilizaron inteligencia artificial para enseñar al dron a filtrar e interpretar las señales sonoras. Aun así, queda un largo camino por recorrer para igualar a los murciélagos, que pueden contraer y comprimir sus músculos para escuchar solo ciertos ecos y pueden detectar algo tan pequeño como un cabello humano a varios metros de distancia.
“Los murciélagos son asombrosos”, dijo Sanket. “Estamos lejos de alcanzar lo que la naturaleza ha logrado. Pero el objetivo es que algún día en el futuro lo consigamos y estos murciélagos sean útiles para su despliegue en la naturaleza”.
Fuente: Tech Xplore.
