Alemania lidera la carrera de los drones: los investigadores han construido uno que se mantiene en el aire 33 minutos sin hélices

Un equipo de investigadores de Alemania ha desarrollado un dron capaz de mantenerse en el aire durante unos 33 minutos sin necesidad de hélices. El dispositivo, bautizado como Floaty, se sostiene gracias a las corrientes de aire ascendentes, en lugar de depender de motores que hagan girar palas.

El proyecto es obra del Instituto Max Planck para Sistemas Inteligentes y la Universidad de Stuttgart. Los resultados se publicaron en la revista científica npj Robotics, mientras que la versión preliminar del trabajo está disponible en el repositorio arXiv.

Un dron alemán que vuela 33 minutos sin hélices

La clave está en que Floaty aprovecha el aire que asciende de forma natural, en lugar de generar su propia sustentación con motores. El robot pesa unos 340 gramos y logró volar de forma continua durante cerca de 33 minutos en pruebas repetidas de laboratorio.

Para alcanzar esa autonomía, el aparato emplea dos pequeñas baterías de polímero de litio. Su bajo consumo permite que una carga tan limitada baste para media hora de vuelo, un margen difícil de igualar para un cuadricóptero convencional del mismo tamaño.

El dron con cuatro aletas móviles inspiradas en el vuelo de las aves

En vez de rotores, Floaty incorpora cuatro aletas móviles que se orientan de forma independiente y modifican su perfil aerodinámico. Ese ajuste continuo, que los responsables llaman control morfológico, imita la manera en que las aves planeadoras mueven alas y cola para sostenerse en las corrientes ascendentes.

El sistema funciona con corrientes verticales de hasta 10 metros por segundo y recupera el equilibrio ante rachas laterales que llegan al 40 % de la corriente principal. Para lograr estabilidad sin motores, el equipo rebajó el centro de gravedad del robot por debajo del plano de las aletas.

El control se apoya en un modelo aerodinámico que los autores obtuvieron de forma experimental, lo que le permite ajustar su posición y su orientación con precisión pese a no contar con propulsión activa. Así, el robot flota, maniobra y corrige las perturbaciones dentro del flujo de aire.

Pese a no tener rotores, el aparato conserva una buena capacidad de maniobra. En las pruebas giró sobre su eje a velocidades altas y respondió con rapidez a las órdenes de cambio de rumbo, lo que le permite orientarse hacia donde interesa dentro de la columna de aire.

Un consumo energético siete veces menor que el de un cuadricóptero

La principal ventaja de Floaty es su eficiencia. El robot consume alrededor de 10 vatios por kilo mientras se mantiene suspendido, frente a los 100 a 250 vatios por kilo que necesita un cuadricóptero típico para la misma tarea.

En términos absolutos, el gasto medio ronda los 3,4 vatios, una cifra que en las comparaciones del equipo resultó unas siete veces inferior a la de un cuadricóptero de 950 gramos. Un microdron de referencia como el Crazyflie llega a gastar cerca de 296 vatios por kilo, casi treinta veces más. Ese ahorro es lo que estira la autonomía sin recurrir a baterías más grandes.

Chimeneas industriales y globos meteorológicos: sus posibles usos, según los investigadores

Los responsables del proyecto ven aplicaciones en entornos donde ya existen corrientes de aire ascendentes. Una de las más claras es la inspección de chimeneas industriales, cuyos gases de salida circulan a entre 10 y 20 metros por segundo, un rango dentro del que Floaty puede operar.

El director del grupo, Michael Mühlebach, apunta también al guiado de globos meteorológicos y al control de vehículos durante la reentrada atmosférica. Según Ghadeer Elmkaiel, del Instituto Max Planck, el trabajo demuestra que un robot puede aprovechar el viento de forma inteligente, como hacen las aves, y ahorrar mucha energía sin perder el control.