Un grupo de investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang (POSTECH), en Corea del Sur, ha desarrollado un dron experimental con un diseño inspirado directamente en la ardilla voladora. Este dispositivo no solo copia su forma aerodinámica, sino también sus mecanismos de planeo, permitiéndole maniobras más precisas en entornos urbanos y naturales donde otros drones encuentran limitaciones. El proyecto, liderado por el profesor Haecheon Choi, busca aplicar los principios biomecánicos de estos animales para mejorar la movilidad aérea robótica, especialmente en situaciones donde la eficiencia energética y la maniobrabilidad sean claves.
Con una estructura ligera, alas plegables y un sistema de control distribuido, el dron-ardilla representa un ejemplo destacado de cómo la bioingeniería puede aportar soluciones innovadoras al campo de los vehículos aéreos no tripulados (UAVs). A diferencia de drones multirrotores tradicionales, que dependen exclusivamente de hélices para su sustentación, este modelo aprovecha la aerodinámica pasiva del planeo, lo que se traduce en menor consumo energético y un perfil de vuelo más silencioso.
En este artículo desgranamos su funcionamiento técnico, analizamos su potencial en comparación con otros sistemas UAV, y abordamos el enfoque biomimético que hay detrás de su diseño. Además, lo comparamos con otros desarrollos similares en el campo de la robótica aérea inspirada en la naturaleza.
Inspiración natural: ¿por qué una ardilla voladora?
Las ardillas voladoras (familia Sciuridae, subfamilia Pteromyinae) no son animales capaces de vuelo activo como las aves o los murciélagos, pero poseen una membrana llamada patagio que se extiende desde las muñecas hasta los tobillos, permitiéndoles planear de árbol en árbol con una eficiencia notable. Este planeo, que puede alcanzar distancias de hasta 90 metros, se basa en un control sutil de la postura corporal, la extensión del patagio y el ángulo de ataque.
Los investigadores de POSTECH observaron que el perfil de vuelo de las ardillas incluye una fase inicial de salto, seguida de una extensión del cuerpo para planear y, finalmente, una maniobra de aterrizaje asistida por cambios en la superficie alar. Este comportamiento fue replicado en el dron a través de alas plegables que se extienden tras el despegue, así como mediante un sistema de control que ajusta en tiempo real la tensión de las membranas y el ángulo de planeo.
A nivel técnico, el diseño del dron incorpora materiales compuestos ligeros y una configuración de alas flexibles que imita la distribución de masa y resistencia de las ardillas reales. Esto le permite adaptarse dinámicamente al flujo de aire, evitando turbulencias y ganando estabilidad incluso en condiciones atmosféricas variables.
Diseño estructural y capacidades técnicas del dron-ardilla
El cuerpo principal del dron se construyó con polímeros reforzados con fibra de carbono, un material ampliamente utilizado en aeronáutica por su resistencia mecánica y bajo peso. Las alas se extienden mediante pequeños servomotores que actúan sobre una malla textil tensada, diseñada para simular la elasticidad del patagio de una ardilla real. Esta configuración aporta dos ventajas técnicas claras:
Superficie alar variable: el dron puede modificar la forma y área de sus alas en pleno vuelo, adaptándose al perfil aerodinámico deseado.
Distribución del centro de masa activa: mediante ajustes mecánicos internos, se puede alterar el centro de gravedad del dispositivo para mejorar la estabilidad o facilitar giros cerrados.
Las pruebas de laboratorio revelaron que este dron consume hasta un 23% menos de energía en trayectos con descenso planificado respecto a un dron convencional con hélices fijas. Además, su capacidad de adaptación permite planear distancias superiores a los 30 metros sin propulsión activa, aprovechando únicamente la inercia y las corrientes de aire.
Otro aspecto interesante es su perfil acústico: gracias al planeo pasivo, el dron genera una fracción del ruido que produce un multirrotor típico, lo que lo hace ideal para aplicaciones donde la discreción es crucial, como la observación de fauna o labores de rescate en zonas urbanas.
Comparativa con otros UAV bioinspirados
El dron ardilla no es el único intento reciente de aplicar la biomimética a la robótica aérea. A continuación, lo comparamos con otros proyectos similares:
| Proyecto | Animal inspirado | Capacidad destacada | Limitaciones principales |
|---|---|---|---|
| Dron ardilla (POSTECH) | Ardilla voladora | Planeo eficiente, alas plegables | Velocidad limitada |
| RoboRaven (UMD) | Cuervo | Vuelo autónomo con aleteo real | Baja autonomía energética |
| BatBot (Caltech) | Murciélago | Maniobrabilidad excepcional | Difícil de controlar en exteriores |
| Flapper Drones (TU Delft) | Libélula/Pájaro | Propulsión con aleteo controlado | Bajo tiempo de vuelo |
Mientras que los drones como RoboRaven o BatBot apuestan por la imitación del vuelo activo, el enfoque del dron ardilla se centra en la eficiencia pasiva y la aerodinámica controlada. Esto reduce la necesidad de componentes pesados (como baterías de alta capacidad) y simplifica el sistema de control, lo que lo hace más viable para escalado industrial.
Aplicaciones potenciales: más allá del laboratorio
Aunque se trata de un prototipo en fase de validación, el dron ardilla tiene varias aplicaciones reales:
Rescate y búsqueda en zonas boscosas: su capacidad de planear silenciosamente permite explorar áreas sin alterar el entorno acústico.
Monitoreo de fauna silvestre: ideal para observar animales sin perturbar su comportamiento.
Exploración de zonas inaccesibles: como cuevas, barrancos o edificaciones colapsadas.
Entrega de paquetes pequeños en entornos urbanos: donde la precisión y maniobrabilidad son más importantes que la velocidad.
Además, su consumo energético reducido lo convierte en un candidato ideal para misiones largas con soporte solar o baterías de baja capacidad, algo clave en zonas rurales o de difícil acceso.
Reflexiones finales: el futuro de la robótica aérea pasa por la naturaleza
Este dron experimental demuestra que la ingeniería moderna aún tiene mucho que aprender de la biología. Lejos de intentar superar las leyes físicas mediante potencia bruta o algoritmos complejos, el equipo de POSTECH ha optado por entender y replicar soluciones evolutivas eficaces. El resultado es una aeronave silenciosa, eficiente, adaptable y técnicamente elegante.
Aunque aún está en fase de pruebas, este enfoque podría abrir la puerta a una nueva categoría de UAVs híbridos, que combinen planeo pasivo con propulsión activa y diseños modulares inspirados en diferentes especies animales. Desde aves marinas hasta reptiles planeadores, el catálogo natural ofrece un repertorio inmenso de ideas que pueden llevar a una nueva etapa en el desarrollo de drones eficientes y sostenibles.
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