Hay muchas palabras que nunca usaría para describir un drone. Stealthy. Sutil. Lo que sea lo contrario de lo obnoccioso es. Gran parte de esto es debido al sonido de abeja enojado gigante que los drones tienden a hacer, pero también es la forma en que miran en el vuelo: Con movimientos incansablemente lineales y una capacidad incluso menos canica para ahuyentarse perfectamente, tienden a dibujar el ojo como afrenta a la naturaleza.
En un periódico presentado esta semana RSS 2026 en Sydney, los robotistas de la Universidad Northwestern, Evanston, Ill. demostraron un drone llamado Phantom Twist que es esencialmente invisible para los humanos, siendo un orden de magnitud más difícil de ver en vuelo que un típico quadrotor. Lo lograron con la ayuda del diseño computacional, y mientras que el hardware resultante es, argumentaría, también un orden de magnitud más de una afrenta a la naturaleza que un típico quadrotor representa, es bastante asombroso lo bien que funciona.
Fantasma Los giros húmedos tan rápido, es prácticamente invisible.Michael Rubenstein/Northwestern University
El truco aquí es fácil de ver, incluso si el dron no lo es. Al girar en vuelo entre 15 y 25 Hz, Phantom Twist aprovecha el sistema visual decididamente mediocre de los seres humanos para convertir un objeto giratorio sólido en una mancha opaca. Los ojos humanos toman una cierta cantidad de tiempo (normalmente unos 100ms) para integrar lo que vemos antes de enviar la escena completa a nuestros cerebros para su procesamiento. Moviendo objetos puede causar problemas para este sistema, porque si el movimiento es lo suficientemente rápido, nuestros ojos se ven obligados a mediar ese movimiento a través de la escena, combinándolo con lo que está en el fondo y resultando en un borrón transparente. Este efecto se llama «persistencia de la visión». Para algo que gira como Phantom Twist, ese movimiento borroso viene de la rotación rápida del dron y funciona porque la mayoría del dron está diseñado inteligentemente para ser espacio vacío.
Los doctores que giran en vuelo no son nada nuevo – hemos cubierto un montón de ellos en el pasado, incluyendo Picolissimo y cualquier número de samsara drones inspirado en el vuelo de spinning de las semillas de arce. Lo que hace Phantom Twist único, y también muy extraño, es que el diseño fue optimizado computacionalmente para una baja visibilidad.
Controlando cómo los drones como esta mosca
Antes de entrar en eso, sin embargo, una nota rápida sobre cómo los drones como este pueden incluso volar controlablemente, porque no es en absoluto obvio. Con un solo motor y sin superficies de control, la única entrada posible de control es a través del motor mismo, y pulsando la velocidad del motor hacia arriba o hacia abajo en el momento adecuado durante cada rotación, el dron puede traducir en cualquier dirección. El control de Altitud viene de cambiar el impulso motor general, y su naturaleza giratoria hace que el drone sea pasivamente estable.
Las barras de fibra de carbono conectan baterías, un controlador, algunos contrapesos y un motor y una hélice. El robot de investigación también incluye etiquetas de seguimiento óptico.Michael Rubenstein/Northwestern University
Los bits que necesitas para este tipo de drones incluyen el motor y la hélice, un par de baterías, un controlador, algunos contrapesos (que podrían ser reemplazados con más baterías o carga útil), barras de fibra de carbono de 0,8 mm para atar todo junto, y un conector para el lanzador portátil que pone todo a la velocidad. El efectivo arreglo de estos componentes es sorprendentemente flexible, y ahí es donde entra la invisibilidad.
“El espacio de diseño es de alta dimensión”, explica Northwestern Michael Rubenstein. “Es muy difícil para un humano razonar a través de todos los intercambios entre las limitaciones físicas necesarias para un vuelo estable y la apariencia visual del dron giratorio, y no creo que hubiéramos llegado fácilmente a este diseño de baja visibilidad nosotros mismos.”
La visibilidad (o no) de Phantom Twist es impulsada principalmente por la medida en que diferentes componentes se alinean entre sí desde la perspectiva de alguien mirando el drone. Cuanto más componentes se alinean entre sí mientras el dron vuela, menos fondo se ve a través del dron giratorio, y más visible se vuelve el dron. Debido a que usted puede estar mirando el drone desde varios ángulos diferentes, y también porque el drone tiene que ser lo suficientemente estable para el vuelo controlado, hay un montón de cosas diferentes que necesitan ser optimizados todo a la vez, por lo que el diseño computacional es eficaz aquí.
Fantasma El diseño final de Twist se generó usando un optimizador iterativo que tenía un objetivo de minimizar una métrica llamada “Similitud del parche de imagen perceptual aprendida,” o LPIPS, mientras se asegura de que el diseño todavía podría funcionar físicamente. LPIPS es la diferencia entre dos imágenes: una imagen de fondo, y una imagen de fondo con una superposición del simulado dron giratorio. Cuanto menor es la diferencia, más invisible es el diseño. Es difícil para un humano considerar todas las variables a la vez, pero Rubenstein dice que el diseño final tiene sentido intuitivo, porque “el oleoducto automatizado prefiere ubicaciones donde los componentes no se superponen visualmente mientras gira, o donde los componentes están demasiado cerca del centro de rotación”.
Dos iteraciones de drones Phantom Twist se muestran con sus mecanismos de lanzamiento manuales. La versión mejor optimizada (la fila inferior) reubica la interfaz del lanzador para eliminar componentes que están demasiado cerca del eje central, haciéndolos más visibles.Michael Rubenstein/Northwestern University
De un conjunto inicial de alrededor de 20.000 configuraciones Phantom Twist factible, el diseño optimizado (el que usted ve o no ve en las imágenes y videos) tiene una puntuación de LPIPS de 0.0104. Un fantasma humano diseñado Twist es aproximadamente el doble de visible, con una puntuación de LPIPS de alrededor de 0.2, y un quadrotor convencional (del mismo tamaño) sería más de diez veces más visible. Y todavía hay un poco más de optimización que podría hacerse con el cableado eléctrico, así como aumentar la transparencia de base de los componentes mismos.
Fantasma Twist se controla actualmente utilizando un sistema de seguimiento óptico, lo que significa que todavía no es capaz de volar fuera de un entorno controlado. Pero Rubenstein ha construido otros drones a lo largo de principios similares en el pasado, que han fluido con éxito fuera, y es optimista sobre el uso de esas técnicas para romper Phantom Twist fuera del laboratorio. El comportamiento de spinning podría incluso permitir algunas capacidades útiles de detección, dice. “Una posibilidad interesante es montar una cámara en el cuerpo giratorio. A medida que el vehículo gira, podría capturar imágenes en cada dirección, creando una visión de 360 grados de su entorno que podría ser utilizado para la navegación y el control a bordo.”
En cuanto a lo que un dron como Phantom Twist podría ser utilizado para—asumiendo que el sonido puede ser mitigado un poco (y hay potenciales enfoques para hacer que eso suceda), una microdrona sigilosa podría hacer todo tipo de cosas con vigilancia encubierta siendo la aplicación más obvia. Por su parte, Rubenstein dice que está personalmente emocionado por el potencial de ver la vida silvestre, “donde un drone menos intrusivo podría observar animales al minimizar su impacto en su comportamiento natural”. Los elefantes en particular sin duda apreciaría que.
Para una inmersión más profunda en todos los detalles de este proyecto, lea el documento: Diseño computacional de una UAV de baja visibilidad utilizando una métrica perceptual de los alineados humanos, por Jingxian Wang, Chen Yu, David Matthews, Emma Alexander, Sam Kriegman, y Michael Rubenstein de Northwestern University, que se presenta esta semana en RSS 2026 en Sydney.
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