Crean un robot blando que cambia de forma, tamaño y se mueve libremente

Un nuevo tipo de robot combina la robótica tradicional y la blanda, por lo que es seguro y resistente.

Una vez inflado, puede cambiar de forma y moverse sin estar conectado a una fuente de energía o aire.

Los avances en la robótica blanda algún día podrían permitir que los robots trabajen junto a los humanos, ayudándoles a levantar objetos pesados ​​o llevándolos fuera de peligro.

Como un paso hacia ese futuro, investigadores de la Universidad de Stanford han desarrollado un nuevo tipo de robot blando que, tomando prestadas características de la robótica tradicional, es seguro y al mismo tiempo conserva la capacidad de moverse y cambiar de forma.

“Una limitación importante de la mayoría de los robots blandos es que deben estar conectados a un compresor de aire voluminoso o enchufados a una pared, lo que les impide moverse“, dijo Nathan Usevitch, un estudiante graduado en ingeniería mecánica en Stanford.

“Entonces, nos preguntamos: ¿Qué pasa si mantenemos la misma cantidad de aire dentro del robot todo el tiempo?“

Desde ese punto de partida, los investigadores terminaron con un robot blando a escala humana que puede cambiar su forma, lo que le permite agarrar y manipular objetos y rodar en direcciones controlables.

“La descripción casual de este robot que le doy a la gente es Baymax de la película Big Hero 6 mezclado con Transformers.

En otras palabras, un robot blando y seguro para los humanos mezclado con robots que pueden cambiar drásticamente su forma“, dijo Usevitch.

La versión más simple de este robot blando es un tubo inflado que atraviesa tres máquinas pequeñas que lo agarran en forma de triángulo.

Una máquina mantiene unidos los dos extremos del tubo; los otros dos se mueven a lo largo del tubo, cambiando la forma general del robot moviendo sus esquinas.

Los investigadores lo llaman un “robot isoperimétrico” porque, aunque la forma cambia drásticamente, la longitud total de los bordes, y la cantidad de aire dentro, sigue siendo la misma.

El robot isoperimétrico es un descendiente de tres tipos de robots: robots blandos, robots de celosía y robots colectivos.

Los robots blandos son livianos y compatibles, los robots de celosía tienen formas geométricas que pueden cambiar de forma y los robots colectivos son pequeños robots que trabajan juntos, lo que los hace particularmente fuertes frente a fallas de una sola parte.

“Básicamente estamos manipulando una estructura blanda con motores tradicionales“, dijo Sean Follmer, profesor asistente de ingeniería mecánica y coautor del artículo.

“Es una clase de robots realmente interesante que combina muchos de los beneficios de los robots blandos con todo el conocimiento que tenemos sobre los robots más clásicos“.

Para hacer una versión más compleja del robot, los investigadores simplemente unen varios triángulos.

Al coordinar los movimientos de los diferentes motores, pueden hacer que el robot realice diferentes comportamientos, como levantar una pelota envolviéndola en tres lados o alterar el centro de masa del robot para que ruede.

“Lo que es emocionante para mí es que el robot es en realidad un colectivo de rodillos robóticos individuales, que trabajan juntos para mover el robot y cambiar su forma“, dijo Mac Schwager, profesor asistente de aeronáutica y astronáutica y coautor del artículo.

“Esto ayuda a que sea un sistema adaptable y robusto“.

“Una comprensión clave que desarrollamos fue que para crear movimiento con un robot neumático grande y blando, en realidad no es necesario bombear aire hacia adentro y hacia afuera“, dijo Elliot Hawkes, profesor asistente de ingeniería mecánica en la Universidad de California, Santa Bárbara. y coautor principal del artículo.

“Puedes usar el aire que ya tienes y simplemente moverlo con estos motores simples; este método es más eficiente y permite que nuestro robot se mueva mucho más rápido“.

El campo de la robótica blanda es relativamente joven, lo que significa que las personas todavía están descubriendo las mejores aplicaciones para estas nuevas creaciones.

Su blandura segura pero resistente puede hacerlos útiles en hogares y lugares de trabajo, donde los robots tradicionales pueden causar lesiones.

Los robots blandos también son atractivos como herramientas para respuesta a desastres.

Otras posibilidades interesantes para el robot isoperimétrico podrían estar fuera del planeta.

“Este robot podría ser realmente útil para la exploración espacial, especialmente porque se puede transportar en un paquete pequeño y luego funciona sin ataduras después de que se infla“, dijo Zachary Hammond, un estudiante graduado en ingeniería mecánica en Stanford y coautor del artículo. , con Usevitch.

“En otro planeta, podría usar su capacidad de cambio de forma para atravesar entornos complicados, exprimirse a través de espacios reducidos y extenderse sobre obstáculos“.

Por ahora, los investigadores están experimentando con diferentes formas para su robot flexible y están considerando dejarlo caer en el agua para ver si puede nadar.

También están explorando aún más nuevos tipos de robots blandos, cada uno con sus propias características y beneficios.

“Esta investigación destaca el poder de pensar acerca de cómo diseñar y construir robots de nuevas maneras“, dijo Allison Okamura, profesora de ingeniería mecánica y coautora del artículo.

“La creatividad del diseño de robots se está expandiendo con este tipo de sistema y eso es algo que realmente nos gustaría fomentar en el campo de la robótica“.

Fuente: Stanford News