Trompa robótica, inspirada en los elefantes, para agarrar, levantar y soltar objetos sin romperlos

Desarrollan una pinza robótica de tela suave que se comporta como la trompa de un elefante para agarrar, levantar y soltar objetos sin romperlos.

La naturaleza ha inspirado a los ingenieros de la Universidad de Wisconsin en Sydney para desarrollar una pinza robótica de tela suave que se comporta como la trompa de un elefante para agarrar, recoger y liberar objetos sin romperlos.

Los investigadores dicen que esta versátil tecnología podría aplicarse ampliamente en sectores en los que se manipulan objetos frágiles, como la agricultura, la alimentación y las industrias científicas y de exploración de recursos, incluso para operaciones de rescate humano o dispositivos de asistencia personal.

El Dr. Thanh Nho Do, director del Laboratorio de Robótica Médica de la UNSW, dijo que la pinza podría estar disponible comercialmente en los próximos 12 a 16 meses, si su equipo se asegurara un socio de la industria.

Participó en un estudio sobre el invento, publicado en la revista Advanced Materials Technologies.

El Dr. Do trabajó con el autor principal del estudio y candidato a doctorado Trung Thien Hoang, y con Phuoc Thien Phan, Mai Thanh Thai y su colaborador Nigel Lovell, Director de la Escuela de Graduados de Ingeniería Biomédica.

“Nuestra nueva pinza de tela suave es delgada, plana, ligera y puede agarrar y recuperar diversos objetos, incluso desde espacios huecos confinados, por ejemplo, un bolígrafo dentro de un tubo”, dijo el Dr. Do.

“Este dispositivo también tiene un sensor de fuerza en tiempo real que es 15 veces más sensible que los diseños convencionales y detecta la fuerza de agarre necesaria para prevenir daños a los objetos que está manejando.

También dispone de un mecanismo activado térmicamente que puede cambiar el cuerpo de la pinza de flexible a rígido y viceversa, lo que le permite agarrar y sostener objetos de diversas formas y pesos, hasta 220 veces más pesados que la masa de la pinza“.

El Dr. Do dijo que los investigadores encontraron la inspiración en la naturaleza al diseñar su pinza de tela suave.

“Animales como un elefante, una pitón o un pulpo utilizan las suaves estructuras continuas de sus cuerpos para enrollarlas alrededor de los objetos mientras aumentan el contacto y la estabilidad: es fácil para ellos explorar, agarrar y manipular objetos“, dijo.

“Estos animales pueden hacer esto gracias a una combinación de órganos altamente sensibles, sentido del tacto y la fuerza de miles de músculos sin hueso rígido.

Por ejemplo, la trompa de un elefante tiene hasta 40.000 músculos.

Por lo tanto, queríamos imitar estas capacidades de agarre, y sostener y manipular objetos son habilidades motoras esenciales para muchos robots“.

El Dr. Do dijo que la nueva pinza blanda de los investigadores era una mejora frente a diseños existentes que tenían desventajas que limitaban su aplicación.

“Muchas pinzas blandas se basan en garras o estructuras similares a la mano humana con múltiples dedos doblados hacia adentro, pero esto las hace inadecuadas para agarrar objetos de forma extraña, pesados o voluminosos, u objetos más pequeños o más grandes que la abertura de la pinza“, dijo.

“Muchas de las pinzas blandas existentes también carecen de capacidad de retroalimentación sensorial y de rigidez ajustable, lo que significa que no se pueden utilizar con objetos frágiles o en entornos confinados.

Nuestra tecnología puede agarrar objetos largos y delgados y recuperarlos de espacios confinados y estrechos, así como engancharse a través de los agujeros de los objetos para recogerlos, por ejemplo, el mango de una taza“.

El autor principal Trung Thien Hoang dijo que el método de fabricación de los investigadores también era simple y escalable, lo que permitió que la pinza se produjera fácilmente en diferentes tamaños y volúmenes, por ejemplo, una pinza de un metro de largo podía manejar objetos de al menos 300 milímetros de diámetro.

Durante las pruebas, un prototipo de pinza de 8,2 gramos de peso podía levantar un objeto de 1,8 kilogramos, más de 220 veces la masa de la pinza, mientras que un prototipo de 13 centímetros de largo podía envolver un objeto de 30 mm de diámetro.

Fuente: Noticias de la Ciencia