Un marco para imitar en robótica la capacidad de la mosca de la fruta para controlar su vuelo con reacciones asombrosamente rápidas fue detallado por ingenieros de la Universidad de Penn State
Los investigadores describieron los movimientos de la mosca de la fruta atadas en un simulador de vuelo de realidad virtual construido con luces LED y grabado con cámaras de alta velocidad, en un artículo publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences.
«Si puedes estudiar las moscas haciendo lo que mejor saben hacer, volar, puedes encontrar algunas soluciones de ingeniería increíbles que ya existen en biología», dijo Benjamin Cellini, un estudiante de doctorado que estudia ingeniería mecánica y el primer autor del artículo.
Cellini y su asesor, Jean-Michel Mongeau, profesor asistente de ingeniería mecánica y director del Bio-Motion Systems Lab, pudieron determinar cómo las moscas de la fruta utilizan los movimientos oculares para coordinar rápidamente sus alas en respuesta a lo que estaban viendo. Dado que los ojos de las moscas están fijos en la cabeza, los investigadores rastrearon los movimientos de la cabeza para inferir dónde miraban las moscas.
La mirada estabilizadora es un fenómeno común que pueden hacer la mayoría de los seres vivos. Por ejemplo, movemos sin problemas nuestros ojos, cabeza y / o cuerpo para escanear una habitación.
«Pero ese es un problema complejo y desafiante de entender, ¿cómo podemos nosotros y otros animales hacerlo tan bien?», dijo Mongeau. «Mi laboratorio está interesado en la detección activa, que es una rama de la ingeniería y la biología que estudia cómo el movimiento del sensor, como los ojos que escanean una habitación, puede mejorar la detección en sí», agregó.
Si bien gran parte de la investigación anterior en esta área se ha centrado en los movimientos de las alas, comprender cómo los animales, como las moscas, utilizan movimientos oculares activos para controlar el vuelo, podría mejorar enormemente la robótica.
Actualmente, la mayoría de los robots tienen sensores estacionarios que mantienen la detección y el movimiento desacoplados. Sin embargo, al emular mejor los ojos y el cerebro mediante la coordinación de sensores visuales capaces de moverse por el cuerpo, el control de vuelo de los robots podría mejorarse enormemente.
Los ojos reaccionan cuatro veces más rápido que las alas
En apoyo de esta teoría, los investigadores determinaron que los ojos de la mosca de la fruta podían reaccionar cuatro veces más rápido que el cuerpo o las alas del animal. Estas reacciones también estuvieron estrechamente acopladas, lo que demuestra que las moscas dependen en gran medida de los movimientos de los ojos para coordinar los movimientos de sus alas.
Los investigadores describieron los movimientos de las moscas de la fruta en un simulador de vuelo de realidad virtual construido con luces LED y grabado con cámaras de alta velocidad.
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