De plaga a plano de ingeniería: los robots que copian a las cucarachas

El descubrimiento que lo detonó: la estabilidad pasiva

El laboratorio PolyPEDAL de Robert Full en UC Berkeley estableció un principio que cambió el diseño de robots con patas: gran parte de la estabilidad de una cucaracha que corre no proviene de correcciones nerviosas, sino de las propiedades mecánicas de sus patas, que actúan como resortes amortiguados.

Cuando el animal pisa una irregularidad, la geometría de sus patas y su elasticidad devuelven el cuerpo a una trayectoria estable antes de que el sistema nervioso tenga tiempo de reaccionar. Los ingenieros llaman a esto preflexión, y significa que se puede delegar control en el cuerpo en vez de en el procesador.

RHex: seis patas y casi ningún sensor

De ese principio nació RHex, desarrollado a partir de finales de los noventa por un consorcio de universidades estadounidenses. Es un robot de seis patas en forma de C que giran de manera continua, capaz de atravesar escombros, arena y escaleras con un control extraordinariamente simple. Su desempeño en terreno irregular superó al de robots mucho más complejos y sensorizados.

CRAM: el robot que se aplasta

En 2016, del mismo laboratorio salió CRAM, derivado directamente del estudio de PNAS sobre cómo las cucarachas atraviesan grietas. Kaushik Jayaram diseñó un robot del tamaño de una palma capaz de comprimirse a la mitad de su altura, con patas que se despliegan hacia los lados y una cubierta plástica que imita los élitros del insecto.

La aplicación prevista es la búsqueda y rescate en estructuras colapsadas, donde un enjambre de robots baratos y aplastables puede explorar huecos inaccesibles.

Del salto a la caída controlada

Otras líneas copiaron comportamientos específicos. Un trabajo publicado en PLOS ONE documentó la inversión rápida: cómo una cucaracha que llega al borde de una plataforma se engancha con las patas traseras y se balancea como un péndulo hasta quedar colgada bajo la superficie. El equipo replicó esa maniobra en un robot, obteniendo una transición de superficie que ningún algoritmo de planificación convencional habría propuesto.

Cucarachas cíborg

Una rama distinta no imita al insecto sino que lo instrumenta. Diversos grupos, entre ellos equipos en Japón y Singapur, han desarrollado mochilas electrónicas montadas sobre cucarachas de Madagascar, con estimulación de los cercos o las antenas para influir en su dirección de marcha. El objetivo declarado suele ser la exploración de escombros tras desastres.

El proyecto RoboRoach, de la empresa educativa Backyard Brains, popularizó una versión comercial para la enseñanza de neurociencia, y generó también un debate ético público sobre el uso de animales vivos en kits didácticos.

Microrrobots infiltrados

El experimento de 2007 publicado en Science por José Halloy y colaboradores fue en otra dirección: microrrobots que, impregnados con feromonas de la colonia, fueron aceptados como congéneres por un grupo de cucarachas y lograron modificar su decisión colectiva sobre qué refugio ocupar. Es uno de los primeros casos documentados de un robot integrándose socialmente en un grupo animal.

Tres razones prácticas: es barata de mantener, su tamaño permite instrumentarla y sus neuronas gigantes son accesibles al registro electrofisiológico. Pero la razón de fondo es que resuelve un problema —locomoción robusta en terreno desconocido— que sigue sin estar resuelto en ingeniería.