Investigadores de la Universidad de Brown construyen un ala de murciélago robótica, llamada Ro-Bat

En Estados Unidos, los científicos de la Universidad de Brown han creado el robot Ro-Bat que imita el movimiento de las alas de un murciélago. Este les ha permitido descubrir cómo los murciélagos revolotean en el aire, gracias a las pruebas realizadas en un túnel de viento en el que se reproduce el movimiento de las alas en condiciones reales.
El secreto del vuelo de los murciélagos reside en el gran número de ligamentos y articulaciones que le permiten tener una gran variedad de movimientos y en la elevada elasticidad de la superficie de la membrana de las alas (nunca se rompe, aunque se estire un 400%).
Estos investigadores esperan aplicar los resultados de este experimento en el campo de la aeronáutica.
El robot, que imita la forma del ala y el movimiento del murciélago, está diseñado para batir mientras se está conectado a un transductor de fuerza en un túnel de viento. El transductor de fuerza registra las fuerzas aerodinámicas generadas por el ala móvil. Mediante la medición de la potencia de salida de los tres servomotores que controlan siete articulaciones móviles del robot, los investigadores pueden evaluar la energía necesaria para ejecutar los movimientos del ala.
Las pruebas demostraron que el robot puede coincidir con los parámetros básicos de vuelo de los murciélagos, produciendo suficiente empuje para vencer la resistencia y la sustentación suficiente para soportar el peso de estas especies.

Un artículo que describe el robot y la presentación de los resultados de los experimentos preliminares fue publicado en la revista “Bioinspiration and Biomimetics”. El trabajo fue realizado en los laboratorios de Brown por los profesores Kenneth Breuer y Sharon Swartz, que son los autores principales. Breuer, un ingeniero, y Swartz, un biólogo, han estudiado el vuelo de los murciélagos y su anatomía.
El ala robótica genera datos que nunca podrían haber sido medidos directamente de animales vivos, dijo Joseph Bahlman, un estudiante graduado en la Universidad Brown, que dirigió el proyecto. Los murciélagos no pueden volar cuando se conectan a los instrumentos de medición.
“No podemos pedir a un murciélago que bata sus alas a una frecuencia de 8 Hz y luego a 9 Hz para que podamos ver qué hace diferente”, dijo Bahlman.
Pero el modelo hace exactamente lo que los investigadores quieren que haga. Pueden controlar cada una de sus capacidades de movimiento (parámetros cinemáticos) individualmente. De esta manera se puede ajustar un parámetro, manteniendo el resto constante para aislar los efectos.
“Podemos responder a preguntas como: ¿El aumento de la frecuencia del aleteo mejora la ascensión? y ¿cuál es el coste energético de hacer eso? ‘”, Dijo Bahlman. “Podemos medir directamente la relación entre estos parámetros cinemáticos, fuerzas aerodinámicas, y energética.”
Los resultados detallados experimentales del robot se describirán en futuros trabajos de investigación.
En uno de los experimentos analizaron los efectos aerodinámicos del plegado del ala. Los murciélagos y algunos pájaros doblan sus alas hacia atrás durante el vuelo ascendente. Investigaciones anteriores de Brown había encontrado que el plegado ayudaba al ahorro de energía en murciélagos, pero cómo el doblar las alas afecta a las fuerzas aerodinámicas no estaba claro. Probando con el ala robótica se ha demostrado que el plegado en necesario para el vuelo ascendente.
Los datos recogidos no sólo aportarán nuevas ideas sobre la mecánica del vuelo de los murciélagos, si no que podría ayudar al diseño de aviones pequeños. La investigación fue financiada por la Oficina de la Fuerza Aérea de los EE.UU. de Investigaciones Científicas y la Fundación Nacional para la Ciencia.

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