La forma de saltar de los lagartos inspiran en el diseño de robots

Un equipo de ingenieros y biólogos de la Universidad de California-Berkeley, han investigado la forma en la que los lagartos saltan para conseguir el nivel de precisión de los que gozan a la hora de desplazarse. Mediante el control de los parámetros de deslizamiento y posición angular, han descubierto como el balanceo de la cola es la clave para caer sobre sus propios pies, garantizando un aterrizaje seguro. Pero… ¿qué ocurre si lo aplicamos a la robótica?.

Una vez estudiado el comportamiento de los reptiles, los ingenieros decidieron intentar aplicarlo en robots para alcanzar nuevas posibilidades de movimiento hasta ahora no descubiertas. Para tal fin diseñaron el Tailbot, un coche robot con una cola articulada en la parte posterior, demostrando que no es tarea fácil como estirar simplemente la cola en el momento del salto. Los robots y los lagartos tienen que ajustar el ángulo de la cola con precisión para contrarrestar el efecto de desestabilización. Teniendo en cuenta que la cola es un control activo, los robots pueden dar un salto y mantenerse en posición vertical gracias a ella.

Los ingenieros han demostrado por primera vez que los lagartos balancean su cola hacia arriba o hacia abajo para contrarrestar la rotación de su cuerpo, manteniéndolos estables durante su desplazamiento. La inspiración para el diseño robótico a partir de estos estudios, dará lugar probablemente a robots de rescate y búsquedas mucho más ágiles en sus cruciales funciones, así como tener una mayor capacidad de detectar más rápidamente peligros químicos, biológicos o nucleares.

Los dinosaurios terópodos de gran agilidad como el velocirraptor, también utilizaban sus colas como estabilizadores para evitar la pérdida de equilibrio y mejorar la eficiencia en el desplazamiento. El movimiento de su cola ya fue mostrada fielmente en la película Parque Jurásico estrenada en 1993, en la que las recreaciones de los saltos de estos animales mientras perseguían a los protagonistas, afianzan sin lugar a dudas la importancia de este apéndice en la historia evolutiva del reino animal en nuestro planeta. Como curiosidad, cabe destacar que bajo la mirada científica, se considera que los músculos dispuestos en los dinosaurios podrían ser mucho más eficaces en la oscilación de la cola que los presentes en los propios lagartos.

Esta nueva investigación probó una hipótesis de más de 40 años, la cual revelaba que los dinosaurios terópodos de dos patas utilizaban sus colas como estabilizadores durante la captura de presas o, para esquivar obstáculos y depredadores. En el laboratorio de experimentación, los ingenieros y biólogos estudiaron la forma en la que los lagartos se adaptaban a las superficies tras caer en un salto, propiciando caídas intencionadas donde el reptil no pudiera emplear su cola, con el fin de poner a prueba el valor y la importancia de este apéndice. Pero mejor, veámoslo en vídeo.

Cuando los investigadores entendieron cómo el lagarto utilizaba su cola para contrarrestar el giro, crearon un modelo matemático que lo describiese, así como el Tailbot para comprender mejor las habilidades del animal. Con una cola, pero sin información proveniente de ningún sensor de posición en el cuerpo del robot, Tailbot cayó en picado cuando se lanzó en una rampa intentado imitar el despegue de un lagarto. Cuando al robot se le implementó un motor de cola para posicionar correctamente la misma, el Tailbot fue capaz de estabilizar su cuerpo en el aire. La cola por lo tanto activa el control eficaz de redirigir la situación angular del cuerpo, al igual que los lagartos reales cuando saltan.

El aprendizaje en el contexto del descubrimiento original, buscando algo que nadie había descubierto antes, motivó enormemente al equipo de investigación. Este tipo de trabajos, sin duda, muestran que la investigación basada en la enseñanza propia a raíz de los resultados obtenidos lleva a un mejor aprendizaje y, al mismo tiempo, puede dar lugar a una investigación de vanguardia.

Más información | Robert Full lab/UC Berkeley