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.
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”.
