Hace ya dos años que pude visitar la exposición Asombrosas criaturas de Fundación Telefónica y me enamoré de las Strandbeests cuya traducción literal del holandés es bestias de la playa, aunque en inglés usan “Wind Beasts” aludiendo al viento que utilizan para moverse. El responsable y padre de las Strandbeests es el artista y físico holandés, Theo Jansen. Fue impactante cuando pusieron en marcha una de las bestias de la playa que tenían expuesta. A Jansen le han llamado el Leonardo Da Vinci del siglo XXI. Y quizá también le ocurra lo que el historiador del arte E.H. Gombrich decía de Da Vinci: que probablemente no ambicionara ser un hombre de ciencia, sino que todos sus estudios se orientaban a representar la realidad para plasmarla después en sus obras.

El caso es que, a partir de 1990, Jansen empieza a construir sus Strandbeests, esculturas cinéticas hechas de tubos de PVC y de botellas de plástico, que se mueven con energía eólica del viento de las playas holandesas. En realidad, el objetivo original de Theo Jansen era que levantasen dunas de arena y así proteger la playa de inundaciones. Y aunque dicho objetivo resultara imposible, Jansen quedó fascinado con la evolución y la selección natural. El libro El relojero ciego de Richard Dawkins le dejó huella y Jansen se puso a “jugar” primero con algoritmos evolutivos y después con tubos de PVC, y aunque el propio Jansen explica qué trataba de huir de la naturaleza, al final no le quedaba más remedio que acudir a ella para resolver problemas.

El material que emplea (los tubos de PVC) proviene del recubrimiento de los cables eléctricos, que desde la década de los 80 son de color amarillento en Holanda. Las bestias se convierten en fósiles en la playa, según la nomenclatura del artista, al irse blanqueando debido a la exposición solar y a las lluvias. Curiosamente, Jansen usó por primera vez este material para hacer volar un platillo volante sobre la ciudad de Delft, lo que creo que causó el pánico entre los vecinos.  Pero las Strandbeests no tienen solo tubos de PVC, sino que Jansen usa también botellas para almacenar la energía eólica en el “estómago” de la bestia, y así cuando no sople el viento, que la criatura pueda seguir moviéndose por la playa cercana a su laboratorio de Ypenburg,. Theo Jansen defiende que su estrategia de creación es la inversa a la de un ingeniero, y los ingenieros está de acuerdo con él: ellos ante un problema determinado hacen un análisis cinético y dinámico, lo optimizan y finalmente lo diseñan, obteniendo resultados rápidos y fiables. Pero las bestias de la playa no nacen así: evolucionan a partir de ensayos de prueba-error donde Jansen usa algoritmos evolutivos y juega después con los tubos de plástico.

Theo Jansen trabaja siempre tratando de mejorar la bestia anterior. Su curso comienza en octubre cuando, tras la construcción y ensamblaje, realiza las primeras pruebas con la nueva bestia. En primavera ya está listo para sacarlas a la playa y experimentar con ellas durante todo el verano. Luego las devuelve a su taller como fósiles (así que no repara los daños producidos por su estancia en la intemperie) y comienza de nuevo el ciclo, intentando mejorar lo que ha fallado ese verano.

No te puedes imaginar la excitación que tengo cuando algo funciona, aunque sea solo un mero detalle.

Pero, a pesar de que su método dista mucho del de la ingeniería, el mecanismo de las patas de las Straanbeests ha suscitado gran interés entre los expertos en robótica. Los robots con patas suelen funcionar mejor que los que tienen ruedas o simplemente carecen de patas cuando se mueven en terrenos abruptos con obstáculos que superar, y así pueden tener aplicación en la exploración planetaria o en el rescate en zonas radiactivas y otros ambientes hostiles. Lo que buscan estos investigadores es diseñar patas con mayor grado de libertad para conseguir que se adapten al ambiente sin por ello perder estabilidad o velocidad. Una de las opciones que se utilizan son los robots “bioinspirados” en la naturaleza, que estudian tanto las patas de insecto como las de mamíferos. De esta manera podemos tener robots bípedos, cuadrúpedos o hexápodos y, aunque menos frecuentemente, también octópodos y miriápodos.

Se les puede clasificar según el diseño del mecanismo, en SDOF/LDOF (single or low degree of freedom), es decir, con único o bajo grado de libertad, y MDOF (multiple degree of freedom).

El mecanismo de Theo Jansen se basa en las diferentes longitudes de las piezas de PVC que lo forman, constando de un punto de anclaje que rota circularmente pero que es transformado en una elipse.

 

Aunque haya sido creada desde el arte, la pata de Theo Jansen sigue las reglas de la mecánica básica, así que puede reproducirse con los métodos propios de la ingeniería, como de hecho demuestran muchos trabajos en la literatura científica. Así, el mecanismo de Jansen puede tener un alto valor académico y un impacto práctico en el área robótica.

Al final las Straandbeests son una fusión de Arte e Ingeniería que invitan a ser exploradas desde el diseño de su mecanismo. Aunque a la ingeniería y el arte se les ha considerado separadas e irreconciliables, al estudiar mediante la ingeniería el mecanismo de Jansen se está cruzando la barrera entre ambas. Theo Jansen ha sido capaz de crear un puente entre arte e ingeniería por medio de la biología.

Referencias

Fundación Telefónica, Asombrosas criaturas, (2015-2016)

Giesbrecht et al., Design and optimization of an eight-bar legged walking mechanism imitating a kinetic sculpture, “Wind Beast”, Transactions of the Canadian Society for Mechanical Engineering, Vol. 36, No. 4, 2012

https://www.exploratorium.edu/strandbeest/meet-the-beests

Komoda y Wagatsuma, A study of availability and extensibility of Theo Jansen mechanism toward climbing over bumps, The 21st Annual Conference of the Japanese Neural Network Society (December, 2011)

Moldovan et al., A new type of walking robot based upon Jansen mechanism, Advanced Materials Research Vols. 463-464 (2012) pp 997-1001