Detalle do robot cascuda. Fonte: Stephen McNally / Universidade de Berkeley.
Detalle do robot cascuda. Fonte: Stephen McNally / Universidade de Berkeley.

Crean unha cascuda robot que practicamente é irrompible

Enxeñeiros chineses e estadounidenses deseñan un aparello que se move a gran velocidade, con prometedoras aplicacións polas súa robustez e lixeireza

A mobilidade e a robustez son dous aspectos básicos no deseño de calquera robot. E en especial, os dispositivos autónomos que son brandos e feitos con materiais poliméricos teñen a capacidade de aunar os dous atributos. Nisto centrouse un equipo composto por enxeñeiros de universidades chinesas e estadounidenses para, a partir da inspiración na natureza, deseñar un modelo de robots semellantes a unha cascuda. Están baseados nunha estrutura eléctrica cunha velocidade de 20 lonxitudes corporais por segundo, isto é, a segunda máis rápida que se mediu entre os robots a escala de insectos.

Este prototipo aplica varios principios da locomoción animal, polo que pode transportar cargas e subir pendentes, e ten, ademais, unha robustez maior cá dunha cascuda. As análises realizadas constataron que soporta o peso dun pé dun adulto humano sobre el, que supón 1 millón de veces o peso do robot (menos dun gramo). Despois de ser esmagado, a cascuda robot reanudou a marcha como se nada pasase.

Segundo expoñen os autores do traballo, publicado en Science Robotics, a súa gran mobilidade e fortaleza atribúense á estrutura eléctrica unimorfa da peza, cunha vibración de gran amplitude. O deseño desta peculiar cascuda podería optimizarse para mellorar o rendemento doutros dispositivos flexibles que requiran de moita robustez para cumplir coa súa función.

“A maioría dos robots a esta pequena escala son moi fráxiles, pero descubrimos que neste caso, a estrutura mantense”, conta o enxeñeiro mecánico Liwei Lin, da Universidad de  Berkeley, en California. Neste caso, a súa resistencia baséase no difluoruro de polivinilideno (PVDF), un material pezoeléctrico que se expande e contrae coa aplicación dunha pequena corrente alterna.

É precisamente esta expansión e contracción a que permite á cascuda robot moverse desta forma: ao agregar unha pata dianteira e unha capa de polímero elástico, os enxeñeiros conseguiron que a folla puidera dobrarse do xeito que se impulsase cara a adiante. O equipo experimentou con varias lonxitudes de robot, de 10 a 30 milímetros, e variou a frecuencia da voltaxe da corrente para alterar a velocidade. No momento máis rápido, un modelo de cascuda de 10 milímetros conseguiu desprazarse a 20 centímetros por segundo cando se lle aplicaron 200 V a 850 Hz.

Como se observa no vídeo, o ‘becho’ é capaz de escalar pendentes, cargar con seis veces o seu propio peso e acelerar a través de estreitas tubaxes. Por agora, o deseño só permite a mobilidade mentres está conectado á fonte de electricidade, pero unha versión futura podería funcionar cunha pequena batería.

Entre as aplicacións, os enxeñeiros expoñen que a cascuda robot podería usarse en lugares afectados por desastres. “Por exemplo, se hai un terremoto, é moi difícil para as máquinas grandes, ou cans, atopar vida baixo os entullos, e por iso necesitamos un robot de tamaño pequeno que sexa áxil e robusto”, di o enxeñeiro Yichuan Wu, da Universidade de Ciencia e Tecnoloxía Electrónica da China.

Para isto, o equipo está buscando formas de agregar un sensor de gas ao deseño orixinal, que permitiría ao robot cascuda coarse en espazos moi reducidos e verificar se hai fugas de gas que presenten unha ameaza potencial para a vida.

Deseños coma esta cascuda están a esborrallar nos últimos anos a fronteira entre a bioloxía e a robótica, con pequenas máquinas agora capaces de viaxar a través dun organismo vivo. As capacidades destes aparellos son moi prometedoras.


Referencia: Insect-scale fast moving and ultrarobust soft robot (Publicado en Science Robotics).

DEIXAR UNHA RESPOSTA

Please enter your comment!
POLÍTICA DE COMENTARIOS:

GCiencia non publicará comentarios ofensivos, que non sexan respectuosos ou que conteñan expresións discriminatorias, difamatorias ou contrarias á lexislación vixente.

GCiencia no publicará comentarios ofensivos, que no sean respetuosos o que contentan expresiones discriminatorias, difamatorias o contrarias a la ley existente.

Please enter your name here

Este sitio emprega Akismet para reducir o spam. Aprende como se procesan os datos dos teus comentarios.