Un nuevo robot blando a escala humana puede moverse sin ataduras y navegar por entornos humanos.

FUENTE: www.technology.org (Original UC Santa Barbara)

Es el arte de los globos con esteroides: un robot blando neumático que cambia de forma, capaz de navegar por su entorno sin necesidad de estar sujeto a una fuente de alimentación estacionaria.

Desarrollado por investigadores del grupo del profesor de ingeniería mecánica de UC Santa Bárbara,  Elliot Hawkes , también es un paso importante en el esfuerzo por llevar robots blandos a entornos humanos, donde sus características son especialmente adecuadas para la interacción con y alrededor de las personas.

«El principal desafío que estamos tratando de abordar es hacer un robot blando a escala humana«, dijo Hawkes, cuyo  artículo  aparece en la revista Science Robotics. La mayoría de los robots blandos hasta la fecha tienden a ser pequeños y, a menudo, están atados a la pared para obtener energía o aire comprimido, explicó. Pero, ¿qué pasaría si pudieran crear un robot blando lo suficientemente grande y fuerte para realizar interacciones a escala humana y lo suficientemente independiente para navegar en entornos diversos y no estructurados, como zonas de desastre?

Ingrese al robot blando isoperimétrico, un robot neumático de aproximadamente cuatro pies de altura que puede moverse deformando sus tubos de tela suaves y llenos de aire, mientras mantiene constante su perímetro.

«La idea es que se puede cambiar la forma del robot blando mediante el uso de motores simples que se mueven a lo largo de los tubos, en lugar de utilizar las bombas lentas e ineficientes que se utilizan normalmente«, dijo Hawkes, quien realizó una investigación para este artículo mientras estaba en Stanford. Universidad.

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El robot isoperimétrico es en realidad una combinación de conceptos de tres áreas robóticas distintas: robótica suave, robots truss y robots colectivos, que juntos crean nuevas capacidades. Los tubos de tela suave permiten que el robot atraviese superficies irregulares y se deforme según sea necesario, y son ligeros a la vez que resistentes. Los motores también pueden conectarse entre sí a través de juntas universales de tres grados de libertad para crear estructuras en forma de truss que pueden soportar el peso y permitir la locomoción en tres dimensiones. Y los «nodos» del motor que permiten que los tubos se doblen son ellos mismos pequeños robots colectivos simples que juntos ruedan a lo largo del tubo de tela y pellizcan para formar juntas de diferentes ángulos.

Quizás lo más notable del robot es que no requiere inflado y desinflado para moverse, eliminando la necesidad de una conexión a una fuente de aire externa y estacionaria o una bomba a bordo voluminosa y difícil de manejar. Los motores funcionan con pequeñas baterías.

Estábamos buscando formas de hacerlo sin ataduras y nos dimos cuenta de que no necesitábamos bombear aire hacia adentro y hacia afuera; lo que realmente necesitábamos hacer era mover el aire ”, dijo Hawkes. Este fue, de hecho, uno de los principales desafíos de diseño del grupo.

Resulta que cuando hay aire, incluso a una presión relativamente baja, se aplican fuerzas enormes”, dijo, gran parte de la ingeniería se dedicó realmente a crear los nodos que ruedan a lo largo del tubo y pellizcan para crear uniones. La ventaja aquí, agregó Hawkes, es que la operación del robot es más rápida y fluida de lo que sería si tuviera que inflarse y desinflarse en el proceso.

Los investigadores prevén muchos usos para este tipo de robot. En el escenario de un edificio colapsado, por ejemplo, podría arrastrarse en espacios reducidos y reconfigurarse en una armadura tridimensional para crear espacio y soportar peso. Para la exploración planetaria, es liviano y puede navegar por terrenos inciertos. Puede recoger e incluso manipular cargas, y su naturaleza suave le permite trabajar junto a los humanos. Su construcción simple y modular permite a los estudiantes y otros constructores de robots crear una variedad de sus propios robots en diferentes formas para diversos propósitos.

En conjunto, el tamaño, la libertad de movimiento, la fuerza y ​​la utilidad del robot en escenarios del mundo real representan el tipo de enfoque que Hawkes y su grupo creen que será beneficioso. La investigación de robots blandos es nueva y emocionante, dijo Hawkes, y está despegando.

Pero como campo, debemos pensar críticamente sobre las contribuciones que ofrece cada proyecto de investigación, qué problemas resuelve o cómo avanza en el campo”, dijo, “en lugar de simplemente hacer otro artilugio genial”.


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