¿Cómo coordina el ciempiés el movimiento de sus patas?

Sin embargo, el problema se vuelve más complejo y los modelos biomecánicos son más sofisticados, cuando se incrementa el número de pares de patas. Complejidad que se incrementa cuando estos animales, como es usual, se mueven sobre una superficie irregular. Hoy hacemos una breve descripción de los ciempiés. Por cierto, son una de las 13.000 especies de miriápodos. Además, no olvidemos que su número de patas va desde la decena a los cientos, distribuidas sobre una estructura corporal alargada y segmentada. Por ultimo, tienen un par de antenas sensoriales y dos filamentos de cola. Por su inusual estructura y un sistema de locomoción único es un interesante sujeto de estudio para la física, la robótica y la investigación gráfica.

Un modelo para describir el movimiento de un ciempiés debe cumplir, al menos, los siguientes requisitos: debe describir el realismo físico de un cuerpo deformable, el contacto de las patas con las superficie y lo que se denomina el patrón de ondas de las patas que, sobre una superficie, incluyendo las irregulares, mueve todo el cuerpo.

En esta introducción centramos nuestra atención en uno de esos modelos. La figura que acompaña el texto muestra un modelo de ciempiés que comprende: segmentos rígidos con patas con rotación en el segmento rígido y dos articulaciones, segmentos deformables, antenas deformables y cola. El color de cada pata indica su estado: en balanceo hacia delante, en balanceo hacia atrás, en estado de ajuste y en estado de apoyo. Son las cuatro situaciones comunes en superficies irregulares. La naturaleza deformable de miriápodo es emulada por medio de un método de simulación rápido y de elasticidad robusta. El sistema descentralizado y distribuido del control de patas permite simular su movimiento biológico sobre cualquier tipo de superficie.

Para que la animación sea realista, en tiempo real, el modelo utiliza un método de simulación hibrido que incorpora los dos estados corporales, el cinemático y el dinámico. El modelo tiene cierta similitud con la Danza del Dragón que se representa durante el festival de primavera en la cultura china. La realizan entre 9 y 15 danzantes y el primero de ellos es el que decide la locomoción. Eso equivale a decir que la decisión de locomoción de alto nivel la hace el cerebro del ciempiés. Una vez definido el modelo, con las ecuaciones adecuadas, el problema pasa a ser una simulación en el ordenador. Un trabajo que requiere conocer física, robótica y programación.

Lo descrito anteriormente se puede considerar un modelo sencillo que basado en unos controladores de patas idénticos, describe el comportamiento del ciempiés en terrenos irregulares así como, cuando encuentra obstáculos en la superficie. En el modelo, las antenas son órganos sensoriales para detectar la comida y los obstáculos. Evidentemente incrementando la complejidad, de este y otros modelos, los investigadores se van aproximando a simular el comportamiento real de estos complejos animales.