(Phys.org) —Los investigadores han construido el primer robot hecho de Materiales desplegables que sean capaces de moverse por sí mismos sin el uso de motores o componentes mecánicos adicionales. El robot "camina" cuando se aplica una corriente eléctrica a los cables de aleación con memoria de forma incrustados en su marco:la corriente calienta los cables, haciendo que los segmentos flexibles del robot se contraigan y se doblen. El control secuencial de la corriente a varios segmentos de diferentes maneras da como resultado diferentes modos de caminar.

Los investigadores esperan que la capacidad del robot para desplegarse fácilmente, junto con su baja masa, bajo costo, capacidad de carga, tamaño compacto, y la capacidad de reconfigurarse en diferentes formas puede hacer que sea útil para aplicaciones como misiones espaciales, exploración de los fondos marinos, y objetos domésticos.

Los científicos, Wei Wang y col., en la Universidad Nacional de Seúl y la Universidad Sungkyunkwan, han publicado un artículo sobre el nuevo robot y otros tipos de estructuras desplegables que se pueden construir utilizando el mismo método en una edición reciente de Materiales Horizontes .

"La principal ventaja de este robot modular es la robustez en diversos entornos debido a la falta de sistemas mecánicos como motores y engranajes, ", dijo el coautor Sung-Hoon Ahn de la Universidad Nacional de Seúl Phys.org . "Por lo tanto, problemas a los que se enfrentan los robots con motor, como el sellado y lubricación de sistemas mecánicos en entornos acuáticos o espaciales, no son un problema para el actuador inteligente ".

El robot, que los investigadores llaman DeployBot, se ensambla a partir de ocho módulos:cuatro para el cuerpo y uno para cada una de las cuatro patas. En su estado plegado, los módulos quedan planos, y una vez desplegados, aparecen aproximadamente en forma cuadrada. Los módulos están hechos de materiales rígidos y flexibles y contienen imanes integrados que conectan y bloquean varios módulos juntos. Un cable de aleación con memoria de forma que atraviesa el marco cuadrado de cada módulo es responsable de desplegar y doblar los módulos, lo cual lleva varios segundos pero se puede hacer repetidamente.

Los investigadores demostraron que DeployBot puede caminar con dos modos de caminar diferentes. El primero es un paso ondulante, que es similar a la forma en que un gusano de pulgada se arrastra por una superficie. Para hacer esto, se aplica una secuencia de corriente de cuatro pasos para generar una onda de actuación a través del cuerpo del robot, de adelante hacia atrás. El desequilibrio en el contacto de fricción con el suelo entre las patas delanteras y traseras hace que el robot levante las patas traseras mientras mantiene las patas delanteras en su lugar. resultando en un movimiento hacia adelante.

El DeployBot también puede caminar con un paso ambulatorio, similar a la forma en que camina un animal de cuatro patas. Sin embargo, este modo de andar requiere que el robot soporte todo su peso en solo dos piernas, y las piernas del robot no tienen suficiente fuerza de elevación para hacer esto, al menos, no en tierra. Pero al colocar el robot bajo el agua, en la superficie arenosa de un tanque de agua, los investigadores aprovecharon el principio de Arquímedes que reduce la fuerza necesaria para levantar el robot.

Actualmente el robot se mueve muy lentamente, a una velocidad de poco más de 2 metros por hora. El robot también puede girar, pero de nuevo a un ritmo lento, requiriendo 21 zancadas para girar 90 grados. Aunque el robot no es rápido, aún podría servir como una herramienta útil para aplicaciones donde la velocidad no es importante.

Avanzando, los investigadores esperan que las técnicas utilizadas aquí también se puedan utilizar para hacer módulos de diferentes formas, lo que lleva a una variedad más amplia de diseños y funciones de robots. Los investigadores también observaron que se podrían investigar diferentes métodos para mover el robot además de una corriente aplicada, por ejemplo, mediante accionamiento neumático, campos magnéticos, o fuerzas ópticas. También sugieren que el mismo enfoque utilizado aquí podría usarse para fabricar estructuras a microescala y nanoescala, lo que abriría una nueva gama de aplicaciones.

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