Un robot inspirado en los bigotes del gato

Los bigotes de estos felinos son tomados en cuenta por investigadores de UPIITA para desarrollar un robot; el tema fue publicado como artículo científico y entrevista para la prestigiosa revista Science.

Al observar y analizar la sensibilidad de los bigotes de los gatos, estudiantes de la Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas (UPIITA) del Instituto Politécnico Nacional (IPN), asesorados por un grupo multidisciplinario de especialistas, desarrollaron un prototipo robótico inspirado en los felinos, el cual permite localizar obstrucciones u objetos en espacios reducidos, oscuros o de difícil acceso.

El doctor Ricardo Alan Cortez Vega, de la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería "Alejo Peralta" Puebla (UPIIAP), recordó que los gatos usan los bigotes para conocer su entorno, y pueden evaluar si pasan por un espacio o no y ubicarse en un lugar seguro al roce con los objetos, aunque existe una particularidad especial, los bigotes no detectan nada por sí solos, porque están compuestos sólo por queratina, sin elementos nerviosos dentro.

“Las terminaciones nerviosas se encuentran en los puntos de irrigación de los bigotes, justo donde nacen, ahí se detecta cuando el bigote se mueve, roza o se dobla, entonces surgió la idea de reproducir este mecanismo biológico en un prototipo mecatrónico que pudiera detectar objetos en un entorno reducido”, manifestó.

Para enfrentar este reto, la y los alumnos Yessica María Araceli Galicia Montoya, Luis Aaron Cruz Cambray y Josué Armando Jaimes Olivera, estudiaron siete sujetos de prueba y recolectaron sus bigotes para analizar su estructura bajo el microscopio. También realizaron una serie de grabaciones de videos de gatos cuyas reacciones fueron observadas mientras comían, jugaban o escuchaban audios de gatitos más pequeños.

Bajo la guía de las y los docentes Norma Beatriz Lozada Castillo y Alberto Luviano Juárez, ambos de UPIITA; Marco Antonio Sandoval Chileño, de la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Energía y Movilidad (UPIEM); la doctora Karla Rincón Martínez, de la University of Kentucky (UK) y del doctor Alan Cortez Vega de la UPIIAP, los jóvenes probaron varias combinaciones para los bigotes artificiales y construyeron un prototipo.

Los bigotes, prosiguió el doctor Ricardo Cortez, se construyeron con dos materiales: la parte externa es una resina flexible, realizada con impresión 3D con un centro hueco que se rellenó con silicona. Posteriormente se determinó dotarlos de dos movimientos: uno transversal y otro rotacional, derivado del análisis de los videos.

Al no contar con una detección directa en los bigotes, detalló la doctora Norma Lozada, se construyó un prototipo robótico con una tecnología denominada Observador de Estado Extendido (ESO, por sus siglas en inglés), que se colocó en el punto de inserción de los bigotes, el cual es una técnica de control automático utilizada en el análisis de sistemas.

“Cuando el bigote artificial no se mueve, la perturbación que afecta a su motor es mínima, pero si llega a rozar o chocar contra un objeto, la perturbación es mayor, esto nos permite obtener una señal a la que se le realiza un análisis de frecuencia para determinar los componentes del objeto”, apuntó.

Para procesar los datos que provienen de la vibración de los bigotes artificiales al tacto con un objeto, añadió el doctor Marco Sandoval, se utilizó una tarjeta con alta capacidad de procesamiento. La información es depositada para su análisis y conversión en una PC a través de un puerto USB.

“El resultado es una gráfica, a partir de la cual obtenemos los componentes frecuenciales y los introducimos a dos clasificadores sencillos: árboles de decisión y máquina de soporte vectorial, con los cuales hemos detectado la frecuencia de unos cuantos materiales como son madera, plástico y metal”, puntualizó.

Por su parte el doctor Alberto Luviano refirió que los sistemas biológicos y sociales son altamente complejos, difíciles de conocer mediante la física tradicional, de ahí que se utilicen otros medios para obtener información, como los sensores por software, que son algoritmos de procesamiento de señal que utilizan la información que sí se puede medir.

El desarrollo de los bigotes artificiales de gato fue publicado como artículo científico en la Revista Processes, de MDPI, con acceso abierto, bajo el título Object Identification Base on Extended State Observer on Artificial Cat Whiskers, el 29 de octubre de 2025, y derivó en una entrevista al doctor Ricardo Cortez para la prestigiosa revista científica Science, el pasado noviembre 2025.