Los sueños de ciencia ficción se hacen realidad: los carritos de compra voladores ya están aquí

Desde la patineta voladora de Volver al futuro hasta las motos flotantes de La guerra de las galaxias, los vehículos flotantes han capturado los sueños de los nerds durante décadas. Y aunque la antigravedad sigue siendo un concepto de ficción, ahora estamos cada vez más cerca de convertirse en realidad. Palletrone, un carrito de compra volador desarrollado por investigadores de la Universidad SeoulTech, no es exactamente una de las plataformas flotantes que se ven en las películas de ciencia ficción, que transportan cosas como el Halcón Milenario. Pero sí ofrece una visión del futuro de las compras, donde un carrito flotante puede llevar tus bolsas del súper o tus muebles de Ikea sin ruedas ni orugas.

El Palletrone es un carrito volador basado en un dron, diseñado para flotar y transportar mercancías sobre cualquier terreno y topografía, incluso para llevar bolsas de la compra por el suelo plano de un supermercado y levantar el correo y los paquetes por las escaleras de la oficina. Se mantiene nivelado mientras está en el aire, incluso cuando está cargado de forma desigual, y responde a la acción humana a través de un simple asa como la de un carrito de la compra. “Es un carro volador diseñado para el transporte aéreo de carga basado en la interacción entre humanos y robots”, dicen los investigadores detrás del prototipo, que apareció recientemente en un estudio publicado en IEEE Robotics And Automation Letters.

El sistema utiliza brazos de hélice internos equipados con rotores vectoriales. Estos son capaces de generar empuje en diferentes direcciones, lo que permite que el Palletrone se controle a sí mismo en el aire, flotando, girando y moviéndose sin esfuerzo o volcando en ningún punto. “El Palletrone intentará mantener su balanceo y cabeceo a cero, para asegurarse de que haya una plataforma plana y estable para sus objetos preciosos”, según el artículo de investigación.

En su encarnación actual, teóricamente puede transportar cargas de hasta 11.45 kg con sus hélices actuales; sin embargo, solo se ha probado con poco menos de 2.93 kg de carga, apenas suficiente para transportar el correo de la oficina o algunas compras diarias. Esta capacidad de carga es bastante modesta, pero el Palletrone es una prueba de concepto; un paso esencial para explorar cómo podría funcionar el transporte basado en drones en situaciones del mundo real.

Primera versión crítica

Gran parte del éxito del Palletrone radica en algo llamado sistema de control de admisión. Básicamente, se trata de un conjunto de controles y sensores que ajusta la respuesta del dron a las fuerzas ejercidas tanto por el operador humano como por la propia carga. En pocas palabras, el control de admisión significa que el dron modifica su forma de moverse en función de la fuerza que el humano ejerce sobre el mango. Por ejemplo, si empujas el mango hacia adelante, el dron se mueve hacia adelante. Este sistema también reacciona al peso cambiante de la carga para garantizar un movimiento suave. Y cambia constantemente el empuje vectorial de cada uno de sus cuatro motores, de forma similar a como un Segway mueve constantemente las ruedas para mantener estable a su pasajero.

Según Seung Jae Lee, uno de los investigadores involucrados en el proyecto, una de las innovaciones críticas del proyecto es su capacidad para distinguir entre el peso de la carga y la fuerza aplicada por el operador humano. Según Lee, desarrollaron un “método simple pero efectivo” para garantizar que el dron sepa cuándo está siendo guiado por un humano y cuándo está respondiendo a cambios en el peso de la carga. Esto es crucial para una operación segura, ya que evita que el dron interprete cambios involuntarios en la distribución del peso como una acción humana.

Para estabilizar aún más su vuelo, el Palletrone utiliza un dispositivo llamado filtro Q, una herramienta de ingeniería que ayuda a suavizar el “ruido de movimiento” no deseado (que no tiene nada que ver con el sonido real producido por la hélice) o las perturbaciones en el sistema. En términos prácticos, evita que el dron reaccione a movimientos diminutos e insignificantes que podrían hacer que el vuelo sea accidentado o inestable. Al filtrar este ruido, el Palletrone puede concentrarse en acciones intencionales más grandes, como un empujón del operador o un cambio significativo en el peso de la carga. Es el filtro Q lo que hace posible que el Palletrone se mueva suavemente, incluso cuando transporta cargas irregulares.

Heredero del Harrier

El sistema de control del Palletrone está construido alrededor de ocho actuadores: cuatro hélices que generan empuje y cuatro servomotores que controlan la dirección del empuje. Los servomotores son pequeños motores eléctricos que pueden girar y controlar partes de una máquina con extrema precisión. En el caso del Palletrone, los servomotores ajustan el ángulo de las hélices para dirigir el empuje en diferentes direcciones. Esta configuración permite que el dron funcione con seis grados de libertad, lo que significa que puede controlar de forma independiente tanto su rotación (inclinación o giro) como su movimiento lineal (arriba, abajo, adelante, atrás) en cualquier dirección.

Este sistema funciona de forma muy similar a dos aviones militares clave: el icónico jet Harrier y el F-35B, que utilizan capacidades de despegue y aterrizaje verticales (VTOL). Estos jets crean sustentación utilizando gases de escape vectorizados para moverse desde una posición estacionaria en el suelo hasta el aire y viceversa, manteniéndose siempre nivelados y estables. El Palletrone aplica un principio similar, utilizando rotores para despegar del suelo verticalmente y luego moverse en cualquier dirección aún con los motores vectorizados.

Este carro volador puede flotar en el lugar cuando se lo deja solo, pero su tiempo de vuelo está limitado por la duración de la batería. Se está desarrollando un sistema de acoplamiento para permitir que un Palletrone recargue a otro en pleno vuelo, lo que ofrece una posible solución alternativa para este problema.

El Palletrone es un prototipo de prueba de concepto y aún tiene muchos desafíos por delante antes de convertirse en un producto. El dron no es lo suficientemente potente como para transportar cargas más pesadas a largas distancias, dicen los investigadores. Si bien sus capacidades de vuelo estacionario son impresionantes, el dispositivo requiere la intervención humana para su funcionamiento. El sueño es que este objeto te siga a todas partes, llevando tus cosas, algo en lo que también están trabajando los militares para transportar a soldados heridos o equipo de combate.

El futuro

Lee imagina otras aplicaciones para el Palletrone más allá de la logística. “Podría servir como trípode volador o incluso actuar como plataforma rodante, lo que permitiría movimientos y ángulos de cámara flexibles”, dice.

La capacidad de flotar y moverse con precisión podría hacerlo valioso en la producción cinematográfica y otras industrias que requieren plataformas móviles para el equipo. En espacios donde las herramientas de filmación tradicionales serían engorrosas o imposibles de usar, la agilidad del Palletrone podría ofrecer a los cineastas nuevas posibilidades para capturar tomas difíciles, colocando sus cámaras encima.

Por ahora, el carrito flotante sigue siendo un prototipo en etapa inicial con serias limitaciones en potencia, ruido y carga útil. Pero hay que empezar por algún lado, y el potencial para el futuro es atractivo. Me encanta la idea de un carrito de compras que levita, sí, pero estoy aquí por el verdadero premio: la patineta voladora de Marty McFly.