Blog

May 11, 2024

Investigador en informática crea robots flexibles

Los bloques robóticos blandos pueden transformarse para realizar una gama versátil de funciones. Los investigadores de Dartmouth están creando bloques robóticos blandos que pueden trabajar al unísono para crear estructuras capaces de soportar

Los bloques robóticos blandos pueden transformarse para realizar una gama versátil de funciones.

Los investigadores de Dartmouth están creando bloques robóticos blandos que pueden trabajar al unísono para crear estructuras capaces de soportar peso, rodar, caminar, agarrar objetos y transportar cargas.

Dependiendo de la tarea a realizar, los bloques pueden adoptar la forma más adecuada para realizarla. Por ejemplo, estos robots podrían ser potencialmente útiles en la respuesta rápida durante emergencias: las versiones a gran escala lanzadas por drones o helicópteros podrían ensamblarse en tiendas de campaña protectoras improvisadas para el rescate.

“Hay hormigas que cooperativamente forman puentes a través de los huecos en su camino o se reúnen en balsas estancas en momentos de necesidad. Nos propusimos diseñar bloques robóticos que, como las hormigas, puedan unirse de diferentes maneras para realizar diferentes funciones”, dice Luyang Zhao, candidato a doctorado en ciencias de la computación en la Escuela Guarini de Estudios Graduados y Avanzados que se interesó en la robótica como una de licenciatura.

StarBlocks, un prototipo de mesa creado por Zhao y sus colaboradores del Dartmouth Reality and Robotics Lab, la Universidad de Rutgers y la Universidad de Yale, demuestra la idea y su potencial para ser una caja de herramientas dinámica.

Cada bloque, o módulo, tiene un esqueleto en forma de estrella. Fabricado mediante impresión 3D a partir de un material que combina las propiedades del plástico y el caucho, el núcleo del módulo es ligero pero elástico.

Nos propusimos diseñar bloques robóticos que, como las hormigas, puedan unirse de diferentes maneras para realizar diferentes funciones.

Los músculos mecánicos (resortes hechos de aleaciones que se deforman cuando se calientan eléctricamente) remodelan el esqueleto, lo que permite que el bloque imite el movimiento, se doble y cambie de tamaño. Los módulos se unen entre sí mediante imanes fijados en las esquinas.

En un artículo publicado en IEEE Robotics and Automation Letters, los investigadores muestran una variedad de estructuras que los módulos pueden crear: arquitectura de carga en forma de tienda de campaña en forma de cúpula; una rueda rodante; un cuadrúpedo inspirado en un perro para explorar diferentes modos de andar; un brazo robótico que puede agarrar y reubicar objetos pequeños; y una cadena lineal que utiliza un movimiento ondulatorio para transportar una bola a lo largo de su longitud.

Los investigadores también demuestran el autoensamblaje de los bloques a lo largo de una superficie. Con la información de posición monitoreada por una cámara, una computadora puede activar bloques individuales, haciendo que se muevan hacia otros y se conecten.

"Este es el primer sistema modular de su tipo que se puede reconfigurar y, una vez reconfigurado, utilizar su flexibilidad para realizar tareas", dice el coautor Devin Balkcom, profesor de informática. “Esas tareas incluyen tanto la locomoción como la manipulación; eso también es muy inusual”.

Los robots combinan las ventajas de diferentes tipos de sistemas, afirma Balkcom. La modularidad hace que los sistemas sean versátiles y fáciles de reparar, y los módulos combinan la flexibilidad de los robots blandos con las capacidades estructurales de los bloques rígidos.

Los investigadores ya están trabajando para actualizar a robots que no estén atados por cables, lo que les permitirá tener más libertad para moverse y formar formas. Zhao espera ver a los robots abandonar pronto las mesas del laboratorio y caminar al aire libre.

Puede comunicarse con Harini Barath en [email protected].

Creo que la pandemia acabó con muchas de las suposiciones de que la falta de vivienda y la inseguridad habitacional son este tipo de problemas intratables e inevitables.