El mundo se acerca a los robots humanoides voladores. ¿Por qué es importante?

Hace unos años se conoció el robot bípedo Jet-HR1, que se desarrollaba en la Universidad Tecnológica de Guangdong. El robot, con pequeños ventiladores instalados en las piernas, podía salvar huecos muy grandes utilizando el empuje generado por los ventiladores para desplazar su centro de gravedad. 

Jet-HR1 pesaba 6,5 kg y medía 65 cm de altura. En el extremo de cada pierna había un motor a reacción con ventilador, que pesa solo 232 g, pero puede generar un empuje de 2 kg, lo que equivale a casi un tercio del peso del robot. En uno de los experimentos, se le encargó al robot cruzar un foso de 37 cm de ancho. Para ello, era necesario que la longitud del paso fuera el 80% de la pierna. 

El robot hacía girar el ventilador con la pierna extendida hacia fuera. El ventilador sostenía la pierna y evitaba que el robot se volcara hacia delante. En cuanto la pierna a reacción de Jet-HR1 estaba al otro lado del foso, repetía el procedimiento con la pierna trasera para completar la acción. Todo el proceso duró menos de un minuto. 

Entonces, los investigadores sugirieron que este método general podía adaptarse a muchas situaciones más complejas, ayudando a los robots a mantener el equilibrio al encontrarse con grandes obstáculos que deben franquear, o incluso simplemente evitando que caigan en terreno accidentado. Como los motores a reacción permiten al robot regular dinámicamente su centro de gravedad sin necesidad de contactos concretos con el suelo, se pueden imaginar todo tipo de cosas locas que podrá hacer. 

Esto ya es impresionante, pero veamos el siguiente paso lógico y qué ocurre cuando estos ventiladores giran lo más rápido posible. Por supuesto, es solo un primer pequeño salto de prueba en el aire, pero hacia el final del vídeo se ve que la estabilización funciona muy bien. Aunque no es un proceso totalmente controlado, el progreso ya es notable. 

El robot humanoide Jet-HR2 se desarrolló en 2019 con el objetivo de demostrar el potencial de los sistemas de propulsión a reacción para mejorar las capacidades de movimiento de un robot humanoide. Cuando usamos un robot humanoide en ciertas emergencias, no queremos que suba las escaleras paso a paso para llegar al lugar donde debe realizar la tarea. 

El robot puede usar el empuje a reacción para llegar a su destino más rápido, volando o saltando largas distancias para cumplir la tarea. 

Jet-HR2 tiene 10 grados de libertad para desplazarse por el suelo, además de cuatro ventiladores en conducto (dos instalados de forma fija en el cinturón del robot y otros dos dentro de los pies), que pueden activarse mediante los movimientos del tobillo. Cada ventilador puede generar un empuje de 5 kg, lo que suma un total de 20 kg. Esto es más que suficiente para levantar un robot de 17 kg. 

La relación empuje-peso aquí es baja, y ahí reside el problema de control: sin mucha potencia extra, hay que ser muy cuidadosos al distribuir el empuje. Sin embargo, el sistema demostrado puede suprimir eficazmente el vuelco y la rotación, lo que da lugar a un robot humanoide volador estable (aunque no totalmente controlable). 

No hay demasiadas razones de peso para crear un robot humanoide. Entonces, ¿para qué sirve realmente un robot humanoide volador? Los científicos explicaron su punto de vista en un artículo. 

«Recientemente se han inventado diversos robots humanoides para responder a desastres naturales, con teorías de control únicas y otros mecanismos para superar irregularidades del terreno. Los robots humanoides tradicionales superaban estos obstáculos caminando y trepando, pero estas estrategias carecen de eficiencia, especialmente en entornos peligrosos como obstáculos infranqueables y fallas geológicas. 

Se espera que, para llevar a cabo tareas urgentes en escenarios reales complejos, los robots humanoides dispongan de habilidades aéreas dinámicas: saltos de altura o de longitud, vuelos de corta distancia y planeo que superen varias veces la longitud de su cuerpo», explicaron los investigadores. 

Afirmaron que el rendimiento de los robots humanoides todavía no alcanza el nivel humano, especialmente al aumentar la masa. Por otro lado, incluso al nivel humano, los robots pueden parecer indefensos en terreno suelto, propenso a derrumbes o rocoso.

Esto parece una limitación del uso de los actuadores modernos para generar fuerza. En su estudio, desarrollaron un nuevo robot humanoide que puede volar mediante un sistema de propulsión con ventilador de escape, para explorar su valor potencial en búsqueda y rescate en condiciones complejas. 

Muchos quizá lo previeron: los robots para ayuda en desastres y operaciones de búsqueda y rescate suelen ser la justificación universal de conceptos extraños de movilidad sin aplicaciones evidentes. Por otro lado, esta es en realidad una de las razones por las que crear un humanoide puede ser una buena idea.

Contar con robots que puedan ir donde van las personas puede ser útil. Los robots humanoides prácticos son muy complejos, pero si logran volar, se volverán increíblemente útiles.