Qué son los fluid robots, los dispositivos que prometen revolucionar la exploración en ambientes extremos

Investigadores de la Universidad de Oxford presentaron una innovadora generación de robots blandos capaces de moverse y coordinarse sin electrónica, motores ni ordenadores.

Estos dispositivos, impulsados exclusivamente por presión de aire, logran movimientos complejos mediante mecanismos puramente mecánicos, lo que representa un salto notable en el campo de la robótica blanda, según informó la propia Universidad.

El equipo, liderado por el profesor Antonio Forte y el Dr. Mostafa Mousa del Departamento de Ciencias de la Ingeniería, denomina a estos robots “fluid robots”. Están compuestos por materiales flexibles y fueron diseñados para escenarios que requieren alta adaptabilidad, como desplazarse por superficies irregulares o manipular objetos delicados.

La meta es incorporar la toma de decisiones y el control conductual directamente en la arquitectura física, eliminando circuitos electrónicos complejos y programación digital, explicaron fuentes de la Universidad de Oxford.

La innovación radica en dispositivos pequeños y modulares que operan con presión de aire para ejecutar funciones mecánicas análogas a circuitos, pero utilizando aire en vez de electricidad. Cada módulo puede activarse ante cambios de presión —funcionando como músculo artificial—, detectar contacto o variaciones de presión —como sensor táctil—, o regular el flujo de aire —desempeñando el papel de válvula o compuerta lógica—.

Estos componentes de apenas unos centímetros pueden conectarse entre sí como piezas de LEGO, facilitando la construcción de robots con distintas formas y escalas sin ajustar el diseño básico.

Durante las pruebas, el equipo ensambló robots de escritorio —de dimensiones comparables a una caja de zapatos— que realizaron acciones como saltar, agitarse y desplazarse.

En una configuración, cada módulo combinó simultáneamente las funciones de activación, detección y conmutación, lo que permitió producir movimientos rítmicos autónomos con una sola fuente constante de presión de aire. Al interconectar varias de estas unidades, los movimientos comenzaron a sincronizarse espontáneamente, sin radares, ni comunicación por radio, ni controladores electrónicos.

Esta coordinación natural fue validada en dos prototipos: uno de ellos clasificaba cuentas en recipientes distintos gracias a una plataforma giratoria que se inclinaba, y otro identificaba el borde de una mesa y se detenía antes de caer, todo mediante mecanismos estrictamente mecánicos.

“La coordinación espontánea no requiere instrucciones predeterminadas, sino que surge puramente de la manera en que las unidades están acopladas entre sí y de su interacción con el entorno”, explicó Mostafa Mousa.

El principio físico detrás de este comportamiento es el modelo matemático de Kuramoto, empleado para describir sincronización en redes de osciladores. Los experimentos demostraron que la sincronización solo se produce cuando los robots están conectados y en contacto directo con el suelo, permitiendo que el movimiento de cada “pierna” influya en las otras mediante fuerzas de fricción y compresión.

Mousa lo comparó con las luciérnagas que empiezan a parpadear al unísono al observarse, aunque aquí la sincronización se basa en el contacto físico y no en señales visuales.

Aunque los modelos actuales son de escritorio, la Universidad de Oxford enfatiza que los principios de diseño pueden escalarse a robots de mayor o menor tamaño. El equipo investiga el desarrollo de locomotores autónomos, de bajo consumo energético, destinados a funcionar en condiciones extremas, donde la energía resulta escasa y la adaptación es crucial.

El profesor Forte, director del RADLab en Oxford, subrayó que codificar la toma de decisiones y el comportamiento en la propia estructura física podría permitir la creación de máquinas adaptativas y sensibles con capacidad de moverse y ajustarse sin depender del software.

Este avance impulsa el desarrollo de robots cuya “inteligencia” reside en el propio cuerpo, lo que puede traducirse en mayor rapidez, eficiencia y habilidad para afrontar situaciones imprevisibles.

La robótica blanda de Oxford plantea, así, máquinas que integran decisión y coordinación físicas, con el potencial de revolucionar la exploración y la manipulación, donde la simplicidad y la autosuficiencia son factores claves para el éxito.