Aprovechando la Visión de la Mosca de la Fruta para Mejorar el Control de Vuelo de Robots

Al examinar cómo las moscas de la fruta usan movimientos oculares para mejorar el control de vuelo con una velocidad de reacción asombrosamente rápida —unas 30 veces más rápido que el parpadeo de un ojo—, los investigadores han detallado un marco para imitar esta capacidad en robótica. El equipo estudió los movimientos de moscas de la fruta atadas en un simulador de vuelo de realidad virtual construido con luces LED y grabado usando cámaras de alta velocidad.

El equipo pudo determinar cómo las moscas de la fruta usan movimientos oculares para coordinar rápidamente sus alas en respuesta a lo que veían. Dado que los ojos de las moscas están fijos a la cabeza, los investigadores rastrearon los movimientos de la cabeza para inferir dónde miraban las moscas. Estabilizar la mirada es un fenómeno ordinario que la mayoría de los seres vivos pueden hacer; por ejemplo, los humanos mueven sin problemas sus ojos, cabeza y/o cuerpo para escanear una habitación.

Si bien gran parte de la investigación previa en esta área se ha centrado en los movimientos de las alas, comprender cómo animales como las moscas usan movimientos oculares activos para controlar el vuelo podría mejorar enormemente la robótica. Actualmente, la mayoría de los robots tienen sensores estacionarios, manteniendo la detección y el movimiento desacoplados. Pero al emular mejor los ojos y el cerebro a través de la coordinación de sensores visuales capaces de moverse en el cuerpo, el control de vuelo de los robots podría mejorar enormemente.

Para apoyar 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 estaban fuertemente acopladas, demostrando que las moscas dependen en gran medida de los movimientos oculares para coordinar sus movimientos de alas. Sus ojos pueden controlar y estabilizar su visión mejor de lo que se pensaba originalmente al reducir el desenfoque de movimiento.

Además, encontraron que cuando a las moscas se les aplicaba cuidadosamente pegamento en la cabeza y luego se grababan en el simulador de vuelo de realidad virtual, la restricción de sus movimientos de cabeza tenía un impacto dramático en el rendimiento de vuelo. Un principio importante descubierto fue que los ojos de la mosca ralentizan el movimiento visual que entra al cerebro y este proceso mejora su comportamiento de vuelo. Demostrado en este trabajo, los investigadores creen que desbloquear los secretos del mundo biológico podría tener amplias implicaciones para la tecnología.