Drones inspirados en murciélagos podrían salvar vidas en condiciones adversas

En un laboratorio del Worcester Polytechnic Institute, un grupo de investigadores trabaja en el desarrollo de drones diminutos que podrían revolucionar las misiones de búsqueda y rescate en condiciones adversas. A diferencia de los drones convencionales, estos nuevos dispositivos están inspirados en la capacidad de ecolocalización de los murciélagos, lo que les permite navegar en la oscuridad, el humo o durante tormentas.

El profesor asistente de ingeniería robótica, Nitin Sanket, explicó que "cuando ocurre un terremoto o un tsunami, lo primero que se corta son las líneas eléctricas. Muchas veces, esto sucede de noche, y no se puede esperar hasta la mañana siguiente para rescatar a los sobrevivientes". Por ello, el equipo comenzó a investigar en la naturaleza para encontrar un modelo que pudiera operar en tales circunstancias.

Con el apoyo de una subvención de la National Science Foundation, los investigadores están creando robots aéreos pequeños, económicos y eficientes en energía, que pueden volar en situaciones donde los drones actuales no pueden. Este enfoque innovador busca mejorar la eficacia de las operaciones de rescate, especialmente en escenarios donde la visibilidad es limitada.

Recientemente, se han reportado casos en los que drones han sido utilizados con éxito en misiones de rescate. En Pakistán, por ejemplo, se usaron drones para localizar a personas atrapadas en techos debido a inundaciones masivas. En California, un equipo de rescate encontró a un hombre que había estado atrapado durante dos días detrás de una cascada gracias a un dron. Asimismo, en Canadá, drones ayudaron a encontrar una ruta estable para tres mineros que habían estado atrapados durante más de 60 horas bajo tierra.

Sin embargo, Sanket y otros investigadores buscan ir más allá de los drones individuales que se operan manualmente. Un paso clave es desarrollar robots aéreos que puedan ser desplegados en enjambres y tomar decisiones autónomas sobre dónde buscar. Ryan Williams, profesor asociado en Virginia Tech, destacó que "ese tipo de despliegue, drones autónomos, es prácticamente inexistente".

Williams ha trabajado en un proyecto reciente que involucra programar drones para elegir trayectorias de búsqueda en coordinación con los rescatistas humanos. Su equipo utilizó datos históricos de miles de casos de personas desaparecidas para crear un modelo que predice cómo se comportaría alguien si se pierde en el bosque.

En el laboratorio de WPI, el proyecto de Sanket también aborda otras limitaciones de los drones actuales, como su tamaño y capacidades de percepción. "Los robots actuales son grandes, voluminosos, costosos y no pueden trabajar en todo tipo de escenarios", afirmó. En contraste, su dron cabe en la palma de la mano, está hecho principalmente de materiales de bajo costo y puede operar en la oscuridad. Un pequeño sensor ultrasónico, similar a los que se utilizan en grifos automáticos, imita el comportamiento de los murciélagos, enviando un pulso de sonido de alta frecuencia y utilizando el eco para detectar obstáculos en su camino.

Durante una reciente demostración, un estudiante lanzó el dron en una sala iluminada y luego nuevamente después de apagar todas las luces, excepto una tenue luz roja. A medida que se acercaba a una pared de Plexiglás, el dron se detenía repetidamente y retrocedía, incluso con las luces apagadas y con niebla y nieve artificiales en el aire.

"Actualmente, los robots de búsqueda y rescate operan principalmente durante el día", dijo Sanket. "El problema es que las operaciones de búsqueda y rescate son trabajos aburridos, peligrosos y sucios que a menudo ocurren en la oscuridad". Sin embargo, el desarrollo no ha sido completamente fluido. Los investigadores se dieron cuenta de que el ruido de los propulsores del robot murciélago interfería con el ultrasonido, lo que llevó a la necesidad de crear carcasas impresas en 3D para minimizar esta interferencia. También utilizaron inteligencia artificial para enseñar al dron cómo filtrar e interpretar las señales sonoras.

Aún 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 desde varios metros de distancia. "Los murciélagos son asombrosos", concluyó Sanket. "Estamos muy lejos de lo que la naturaleza ha logrado. Pero el objetivo es que algún día en el futuro, estaremos allí y estos drones serán útiles para su despliegue en la naturaleza".