Los robots blandos ahora pueden correr como guepardos y nadar como marlines

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La columna LEAP (Apalancamiento de inestabilidades elásticas para un rendimiento amplificado), desarrollada por el Dr. Jie Yin, profesor asistente de ingeniería mecánica y aeroespacial en la Universidad Estatal de Carolina del Norte, depende en gran medida de la flexibilidad natural del guepardo.

Normalmente, los robots blandos caminan sobre superficies sólidas manteniendo sus cuatro patas firmemente en el suelo. Desafortunadamente, esto limita severamente su velocidad a aproximadamente 0,8 longitudes corporales por segundo.

Sin embargo, el softbot LEAP, prueba de concepto de 7 mm de largo y 45 g, galopa junto con no más de dos de sus cuatro patas plantadas a la vez y puede cubrir 2,7 longitudes de cuerpo por segundo, más de tres veces.

Puede conquistar pendientes que otros robots blandos no pueden. Incluso se puede utilizar bajo el agua para propulsar peces robóticos entre un 32 y un 122 por ciento más rápido que otros robots blandos e híbridos, según un estudio publicado el viernes en la revista Science Advances.

Los nuevos robots pueden caminar y volar

Su ligereza se debe a una columna «biestable», lo que significa que funciona más como un interruptor de luz, en una posición u otra, que como una bisagra de puerta, que puede descansar en cualquier ángulo, explicó Yin a Engadget. «Podemos cambiar rápidamente entre estos estados estables bombeando aire en los canales que conectan el robot de silicona suave.

El cambio entre los dos estados libera una cantidad significativa de energía, lo que permite al robot ejercer rápidamente fuerza sobre el suelo», dijo Yin en un comunicado de prensa reciente de NCSU. «Esto permite que el robot galope a lo largo de la cara, lo que significa que su Los pies dejan el suelo.» Como puede ver en el video de arriba, cuando las patas delanteras de LEAP aterrizan, las patas traseras se levantan del suelo y se pegan a la parte posterior del robot.

A medida que las patas traseras descienden, la espalda del robot también desciende, extendiendo considerablemente la longitud de la zancada. Esto le permite cubrir más terreno usando menos energía, ya que sólo necesita superar la fricción con dos patas al mismo tiempo, en lugar de las cuatro. Si bien este robot diminuto es impresionante, lo que viene a continuación podría ser revolucionario.

El mecanismo LEAP es escalable, por un lado, y Yin espera construir potencialmente versiones tanto más grandes como más pequeñas. «Pueden aumentar hasta el tamaño de los animales, o incluso el tamaño del cuerpo humano», explicó Yin. «También puede reducirse al tamaño de un robot de tamaño nano o micro». Un día podremos ver perros grandes galopar a la misma velocidad que los guepardos, o tener robots microscópicos arrastrándose por nuestros intestinos en busca de enfermedades.

A escala humana, este mecanismo podría dar lugar a prótesis activas que requieran poco esfuerzo por parte de sus usuarios para moverse. LEAP también es capaz de agarrar objetos con una fuerza de hasta 10 kg, lo que puede dar lugar a prótesis de manos más realistas. Incluso los robots rígidos podrían beneficiarse del sistema LEAP, pudiendo duplicar su velocidad, estimó Yin. «Las aplicaciones potenciales incluyen tecnologías de búsqueda y rescate, donde la velocidad es esencial, y robótica de fabricación industrial», dijo Yin en un comunicado de NCSU. «Por ejemplo, imaginemos una robótica en la línea de producción que sea más rápida, pero aún capaz de manejar objetos frágiles». En el futuro, Yin y su equipo esperan desarrollar módulos de multiestabilidad, lo que significa que tienen múltiples estados estables en lugar de los estados binarios que se utilizan actualmente. .

Esto permite que el sistema realice movimientos más complicados e intrincados. Yin también espera adaptar el sistema para su uso con actuadores distintos de la configuración neumática existente, como los imanes. Al incorporar imanes en el material LEAP, uno puede levitar hacia adelante y hacia atrás alternando campos electromagnéticos. Desafortunadamente, probablemente todavía estemos a años de verlo en una producción a gran escala.

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