Cuando los bomberos parisinos buscaron desesperadamente salvar a Notre-Dame de la devastación total, confiaron en los drones para mostrarles dónde debían enfocar sus esfuerzos y colocar sus mangueras.
Mientras tanto, UPS comenzó a usar drones, formalmente conocidos como vehículos aéreos no tripulados (UAV), para transportar muestras médicas desde y hacia edificios en una red de hospitales en Raleigh, Carolina del Norte.
El Departamento del Interior de EE. UU. Informó recientemente que lanzó más de 10, 000 vuelos con drones el año pasado, el doble que en 2017. Su uso en respuesta a desastres naturales aumentó drásticamente.
No hay muchas dudas de que los drones se han convertido en una herramienta de referencia para nuestros tiempos, una tecnología cuyos usos solo seguirán expandiéndose. Sin embargo, a pesar de todo su potencial, los UAV aún enfrentan un gran desafío: energía de batería limitada. La mayoría de los modelos pueden permanecer en el aire por no más de 20 minutos antes de quedarse sin jugo. Algunos vuelos pueden durar 30 minutos, pero ese es generalmente el límite.
Los pájaros lo hacen
Mucha investigación se ha centrado en las baterías mismas. Una startup llamada Cuberg, por ejemplo, dice que ha desarrollado una batería de metal de litio que puede extender el tiempo de vuelo en un 70 por ciento.
Pero un equipo internacional de científicos ha adoptado un enfoque diferente, en lugar de buscar formas de permitir que los drones ahorren energía de la batería al poder "descansar" durante los vuelos. Específicamente, han diseñado vehículos aéreos no tripulados con tren de aterrizaje que les permite posarse o equilibrarse en objetos como las aves.
"Tenemos algunas estrategias diferentes de percha", dice el investigador de Yale Kaiyu Hang, autor principal de un estudio publicado recientemente en Science Robotics. "Donde está totalmente encaramado, donde se está agarrando a algo, como un murciélago, podemos detener todos los rotores y el consumo de energía sería cero".
Otra opción es lo que Hang llama "descansar". Implica usar un dispositivo de aterrizaje que permita que un dron se balancee en el borde de una superficie, como una caja o una repisa. En esa posición, podría apagar dos de sus cuatro rotores, reduciendo el consumo aproximadamente a la mitad. Según Hang, otra alternativa hace posible que un dron se asiente sobre una superficie pequeña, como un poste, una táctica que reduce el uso de energía en aproximadamente un 70 por ciento.
El concepto de drones encaramados no es nuevo, pero esta investigación, dice Hang, expande los tipos de superficies en las que pueden descansar los UAV. El diseño del tren de aterrizaje se asemeja a una garra de agarre, con tres dedos. Lo que le da al dispositivo su versatilidad son diferentes accesorios que se pueden montar en los dedos, dependiendo de qué tipo de superficie se usará para descansar.
Hang lo compara con cambiar la lente de una cámara para adaptarse a diferentes condiciones. "Es muy difícil diseñar un tren de aterrizaje que pueda funcionar con todo tipo de entorno", dice. “Pero si lo hace modular, es mucho más fácil diseñar pinzas que funcionen con las superficies con las que el UAV va a interactuar. Proporciona diferentes soluciones en lugar de una única mejor solución ".
Neil Jacobstein, un destacado experto en inteligencia artificial y robótica de Silicon Valley que no participó en esta investigación, reconoce sus posibles beneficios. Él dice que si bien no lo describiría necesariamente como un "avance", cree que es "útil debido a la baja densidad de energía de las baterías de drones. La capacidad de posarse y descansar permite a los drones conservar energía ".
Próximos pasos
El objetivo es que estos drones usen inteligencia artificial para inspeccionar un entorno y luego elegir la superficie de aterrizaje más adecuada, dice Hang. Hasta ahora, toda la investigación se ha realizado en un laboratorio, por lo que los científicos pudieron usar una cámara externa en lugar de instalarla en los drones. Tampoco tuvieron que lidiar con las corrientes y otras condiciones climáticas que dificultarán que los UAV aterricen y se estabilicen en superficies del mundo real.
"Afuera, tendríamos que lidiar con muchos problemas aerodinámicos", dice Hang. "Ese es uno de los desafíos del desarrollo futuro". El primer paso, señala, fue crear un prototipo que pudiera mostrar lo que era posible utilizando componentes modulares con tren de aterrizaje de drones. Sin embargo, el equipo no ha solicitado una patente. Hang ha sido más un proyecto académico que comercial.
Pero Hang está entusiasmado acerca de cómo estas innovaciones de diseño pueden tener un impacto en la mejora de lo que pueden hacer los drones. Al poder estabilizarlos de manera más segura en diferentes superficies, por ejemplo, los haría capaces de levantar objetos, algo que un UAV flotante no puede hacer muy bien.
"Con cuerdas, un avión no tripulado en realidad podría actuar como una polea", dice.
Hang también imagina un día en que un avión no tripulado podría aterrizar en su ventana para hacer una entrega. "No tendrías que permitir que los drones entren a tu casa", dice. “Podrías comunicarte y tomar lo que están entregando. Sería como un pájaro sentado en el alféizar de tu ventana.
