Los robots inspirados en la naturaleza han revolucionado el mundo de la robótica. Puedes darte una vuelta por los seis más extraños de 2024. Desde drones que replican el vuelo de los insectos hasta brazos mecánicos que imitan los movimientos humanos, la biomimética ha permitido desarrollar máquinas más eficientes y versátiles. Ahora, investigadores de la Universidad de Northeastern en China han diseñado un pequeño robot en forma de H que reproduce el característico trote de un guepardo.
El hallazgo es notable no solo por su diseño innovador, sino también por su reducido tamaño y peso: mide apenas 15 centímetros de largo y tiene una masa solo 38 gramos. Este avance, publicado en el Journal of Bionic Engineering, emplea materiales piezoeléctricos, que generan electricidad al ser sometidos a estrés mecánico. Gracias a esta tecnología, el robot puede moverse con rapidez y eficiencia, incluso cargando pequeños objetos.
Un diseño inspirado en la biomecánica del guepardo
Los guepardos son los mamíferos terrestres más veloces, y su forma de correr ha fascinado a científicos durante décadas. Su esqueleto flexible y sus poderosas patas traseras les permiten alcanzar velocidades superiores a los 100 km/h en cuestión de segundos. Inspirados en esta capacidad, los investigadores diseñaron el H-BPR (H-shaped Bionic Piezoelectric Robot), un robot con cuatro patas unidas por tres vigas piezoeléctricas que replican la vibración y el ritmo de carrera de estos felinos.
A diferencia de otros robots que utilizan ondas en materiales piezoeléctricos para desplazarse, este modelo emplea un diseño más simple y eficiente. Su movimiento se basa en la vibración controlada de las vigas piezoeléctricas, lo que permite una locomoción periódica de sus patas. Esta estrategia mejora la capacidad del robot para moverse con agilidad y facilita su fabricación en comparación con otros modelos más complejos.
Capacidad de movimiento y adaptación
El H-BPR no solo puede desplazarse rápidamente, sino que también cuenta con un sistema de control que le permite ajustar su velocidad y dirección modificando el voltaje aplicado a sus componentes piezoeléctricos. Según los investigadores, este robot puede realizar tres tipos de movimiento: avance lineal, giros controlados y cambios de dirección con radios variables.
Las pruebas de laboratorio confirmaron que el robot es capaz de alcanzar una velocidad máxima de 66,79 mm/s cuando se le aplica un voltaje de 320 V. Además, los experimentos demostraron que su diseño con patas de diferentes alturas mejora su capacidad para escalar superficies inclinadas. Este hallazgo es clave para futuras aplicaciones en terrenos irregulares o en entornos difíciles.
Aplicaciones potenciales: más allá de la biomimética
Aunque este prototipo es pequeño y ligero, su diseño versátil abre la puerta a futuras mejoras. Los investigadores sugieren que podría integrar sensores en miniatura o cámaras, lo que permitiría su uso en diversas tareas, como la exploración de entornos peligrosos o la inspección de maquinaria en espacios reducidos.
En el futuro, el equipo de desarrollo planea optimizar el H-BPR para que pueda operar en temperaturas extremas y entornos hostiles, como zonas industriales o áreas afectadas por desastres naturales. Esto haría que la tecnología piezoeléctrica se convierta en una alternativa viable para la exploración y el rescate en situaciones de emergencia.
Referencias
- Ying Li et al, Design and Performance Test of an H-shaped Bionic Piezoelectric Robot Based on the Standing Wave Principle, Journal of Bionic Engineering (2025). DOI: 10.1007/s42235-025-00663-2.
