Un estudiante extremeño construye un dron con un brazo robótico impreso en 3D inspirado en los pulpos para coger objetos en pleno vuelo

Un estudiante extremeño ha construido un dron con un brazo robótico impreso en 3D e inspirado en los tentáculos de los pulpos. Se trata de Pablo Lima Orrego, un joven de 22 años de Badajoz (Extremadura). El brazo permite que la aeronave agarre objetos en pleno vuelo.

Lima Orrego, recién graduado en Ingeniería Mecánica de la rama industrial, defendió el proyecto como trabajo de fin de grado (TFG) en la Universidad de Extremadura.

Según explicó en LinkedIn, obtuvo una calificación de 10, con propuesta de matrícula de honor, por el trabajo Desarrollo de un brazo Octopus para un dron.

¿Cómo agarra objetos en pleno vuelo el dron con brazo robótico de Extremadura?

El brazo robótico funciona como un tentáculo. Su geometría en espiral logarítmica absorbe los impactos y ofrece un agarre envolvente, que compensa cualquier imprecisión mientras el dron se mantiene suspendido en el aire. Lima Orrego lo describe como un manipulador aéreo blando.

«Es un agarre universal, es decir, puede agarrar cualquier tipo de forma, porque está inspirado en el tentáculo de un pulpo», explica Lima Orrego.

Lima Orrego añade que un vehículo no tripulado de este tipo puede desplazar mercancías e incluso utilizarse como arma de guerra. Para el joven, tiene «utilidades infinitas», con seguridad muchas más de las que se le han ocurrido hasta ahora.

Además, en el vídeo que publicó la cuenta de Instagram @hoy_extremadura se explica que el mismo mando que dirige el dron permite manejar también el brazo. De esta forma, el estudiante integró en un solo mando los movimientos de la aeronave y los del apéndice, sin necesidad de implementar ningún acople adicional.

Los límites de los brazos rígidos en un dron, según el estudiante de Extremadura

Según Lima Orrego, el vuelo de los drones está muy avanzado, pero lograr que agarren objetos en pleno vuelo resulta todavía muy complejo debido a las turbulencias y a las geometrías desconocidas del entorno.

Los brazos rígidos tradicionales, añade el joven, suman demasiado peso, reducen de forma drástica la autonomía de la batería y transmiten cualquier impacto directo al chasis, lo que desestabiliza el dron. Por eso, Lima Orrego optó por mirar a la naturaleza y desarrollar un tentáculo robótico.

Unos tendones de hilo accionan el brazo, por lo que el actuador y toda la electrónica de control quedan junto al centro de gravedad del dron. Así, la aeronave se mantiene completamente estable.

El brazo impreso en 3D con filamento flexible y la electrónica que lo maneja

Lima Orrego diseñó el brazo desde cero mediante diseño asistido por ordenador (CAD). Después lo imprimió en 3D con un filamento flexible, tras optimizar los parámetros de extrusión.

Asimismo, el brazo cuenta con sus propios componentes electrónicos a bordo, entre ellos un Arduino y un driver L298N. Ese equipo se comunica con la controladora de vuelo Pixhawk, lo que permite operar el brazo en remoto de forma segura y sin interferir en el vuelo.

¿Qué dificultades tuvo el desarrollo del dron con brazo robótico de la Universidad de Extremadura?

José Luis Herrero Agustín, director del proyecto, explica en el vídeo que el proyecto fue complejo porque Lima Orrego es ingeniero mecánico y el trabajo requería también conocimientos de electrónica, electricidad y programación informática. Por eso, hubo que darle formación adicional.

Por su parte, Lima Orrego cuenta que hubo problemas de principio a fin, pero que lo más complicado fue quizás la última parte, la de integrar todo con el mismo mando, porque no tenía formación previa en esa área.

«Para mí ha sido difícil porque he tenido que aprender muchísimo, pero encantado porque ahora, pues, sé mucho más que antes», añade el joven.

Pese a esas dificultades, el proyecto avanzó desde las pruebas estáticas y el montaje en el laboratorio hasta lograr un dron estable en el aire con el sistema integrado. Después, Lima Orrego completó con éxito los ensayos de vuelo real, en los que el dron agarró cargas como un cubo.

Lima Orrego agradeció, por último, a Herrero Agustín su guía y su apoyo durante el desarrollo del proyecto en la Escuela de Ingenierías Industriales.