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Este robot parece un panqueque y salta como un gusano

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Si un panqueque pudiera soñar, podría anhelar piernas para poder saltar de su plato de desayuno en busca de una vida mejor y sin masticar.

Pero resulta que las piernas no son necesarias para que algo tan plano como un flapjack salte. Un grupo de científicos ha diseñado un robot con forma de tortilla que puede saltar varias veces por segundo y más de siete veces la altura de su cuerpo de medio centímetro. Informan que el robot, que es del tamaño de una pelota de tenis aplastada y pesa aproximadamente lo mismo que un sujetapapeles, realiza estas hazañas ágilmente sin ninguna apariencia de pies. Su investigación fue publicada el martes en la revista Comunicaciones de la naturaleza.

Shuguang Li, un especialista en robótica de Harvard que no participó en la investigación, calificó al nuevo robot como «una idea inteligente» y «una contribución importante al campo de la robótica blanda».

Muchos robots terrestres, es decir, los que están en casa en el suelo en lugar de en el aire o el agua, se mueven rodando o caminando. Pero la capacidad de saltar puede ayudar a un robot terrestre a atravesar nuevos espacios y navegar por terrenos accidentados; a veces es más eficiente que un robot salte un obstáculo que lo rodee, escribió en un correo electrónico Rui Chen, investigador de la Universidad de Chongqing en China y autor del artículo.

Aunque el salto puede ofrecer a algunos robots una ventaja competitiva, diseñar esa capacidad ha sido un desafío para los investigadores de robótica. Algunos robots blandos que almacenan energía pueden realizar un solo salto impresionante con muy poca frecuencia. Algunos robots ligeros y blandos que no almacenan energía pueden saltar con mucha frecuencia, pero no pueden saltar alto o lo suficientemente lejos como para cruzar con éxito un obstáculo como un bordillo.

El robot de salto ideal sería capaz de saltar alto y lejos con frecuencia. Pero «estas dos búsquedas son contradictorias», dijo Chen. Saltar más alto o más lejos requiere más energía, y saltar con más frecuencia requiere que esa energía se acumule y se libere en un período de tiempo más corto, una tarea ardua para un robot diminuto.

En busca de inspiración, los investigadores buscaron larvas de mosquito, gusanos que milagrosamente se arrojan a distancias 30 veces más largas que sus cuerpos, que tienen una décima de pulgada de largo. «La mayoría de las criaturas necesitan pies para saltar», dijo Chen, y agregó que las larvas «pueden saltar doblando sus cuerpos». El gusano se aplasta en forma de anillo, pegando la cabeza hacia el trasero con pelos pegajosos especiales, y exprime el líquido hacia un extremo de su cuerpo, lo que lo vuelve rígido. La acumulación de líquido aumenta la presión y, al liberarla, el gusano se dispara.

El cuerpo en forma de disco del robot no se parece al de una larva de mosquito, pero salta como tal. Su cuerpo está formado por dos bolsitas de plástico impresas con electrodos; la bolsa delantera está llena de líquido y la trasera con el mismo volumen de aire. El robot utiliza electricidad estática para impulsar el flujo de líquido y deformar partes de su cuerpo, lo que hace que el cuerpo se doble y genere fuerza con el suelo, lo que resulta en un salto. Y la bolsa de aire imita la función de la cola de un animal, lo que ayuda al robot a mantener una posición estable mientras salta y aterriza.

Este diseño permite que el robot salte 7,68 veces la altura de su cuerpo y tenga una velocidad de salto continua de seis longitudes de cuerpo por segundo, una velocidad que Li llamó «muy impresionante».

Para que el robot pudiera saltar rápida y continuamente. Pero, ¿podría cruzar obstáculos? Para averiguarlo, los investigadores sometieron al diminuto robot a numerosas pruebas, quizás tan merecedoras de un montaje cinematográfico inspirador como el entrenamiento de Sylvester Stallone en «Rocky».

El robot tuvo que cruzar varios montículos de grava, pendientes y cables. Tuvo que saltar un escalón redondo de cinco milímetros de alto y atravesar un anillo vacío de ocho milímetros de alto, barreras monumentales para un robot de cuatro milímetros de alto con un cuerpo como un panqueque. El acróbata aficionado pasó todas estas pruebas con facilidad, si no con gracia.

El robot también puede cambiar de dirección por sí solo, alrededor de 138 grados por segundo, la velocidad de giro más rápida de cualquier robot de salto suave, dijo Chen. Al igual que un automóvil, el robot puede dirigirse a sí mismo girando continuamente, según Wenqi Hu, científico investigador principal del Instituto Max Planck en Alemania, que no participó en la investigación.

El robot depende de la energía externa que se alimenta a través de cables eléctricos. A los investigadores les gustaría hacer que el robot sea inalámbrico en futuras iteraciones, pero será un desafío mantener el robot pequeño y liviano, dijo Chen.

«Me pregunto si agregar una fuente de alimentación a bordo sería un desafío para este pequeño puente suave», dijo Li.

Los investigadores proponen integrar sensores en el pequeño robot para permitirle detectar condiciones ambientales, como contaminantes en edificios. Li sugirió que el robot podría eventualmente inspeccionar áreas de difícil acceso de grandes máquinas industriales o, si está equipado con una cámara pequeña, usarse en misiones de búsqueda y rescate para personas o animales atrapados, ya que puede viajar a través de espacios pequeños en zonas de desastre. Y, agregó, el robot es pequeño y barato. “Probablemente costaría sólo unos pocos dólares construir uno”, dijo Li.

Aunque el robot se encuentra actualmente confinado a la Tierra, Hu sugirió que podría estar en casa explorando otro planeta. “Este tipo de tarea requiere un diseño de robot en miniatura simple pero robusto” que sea lo suficientemente liviano como para ser llevado a nuevos mundos, dijo Hu, y agregó que los materiales necesarios para construir este robot deberían sobrevivir y funcionar en entornos extraterrestres.

Si esto es cierto, el robot de los investigadores podría saltar sobre rocas polvorientas y cráteres en la luna o Marte, yendo a donde ningún panqueque ha ido antes.

Este artículo apareció originalmente en Los New York Times.

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