Una puerta cerrada es solo uno de los muchos obstáculos que no representan una barrera para un nuevo tipo de vuelo. micro, robot de arrastre llamado FlyCroTug. Equipado con tecnologías de agarre avanzadas y la capacidad de mover y tirar de objetos a su alrededor, dos FlyCroTugs pueden atar conjuntamente la manija de la puerta y abrir la puerta.

Desarrollado en los laboratorios de Mark Cutkosky, la Cátedra Fletcher Jones en la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Stanford, y Dario Floreano en la École Polytechnique Fédérale de Lausanne en Suiza, Los FlyCroTugs son micro vehículos aéreos que los investigadores han modificado para que los vehículos puedan anclarse a varias superficies utilizando adhesivos inspirados en los pies de geckos e insectos. desarrollado previamente en el laboratorio de Cutkosky.

Con estos mecanismos de apego, FlyCroTugs puede tirar de objetos hasta 40 veces su peso, como las manijas de las puertas en un escenario, o cámaras y botellas de agua en una situación de rescate. Los vehículos similares solo pueden levantar objetos aproximadamente el doble de su propio peso utilizando fuerzas aerodinámicas.

"Cuando eres un pequeño robot, el mundo está lleno de grandes obstáculos, "dijo Matthew Estrada, estudiante de posgrado en Stanford y autor principal de un artículo sobre FlyCroTugs, publicado el 25 de octubre en Ciencia Robótica . "La combinación de las fuerzas aerodinámicas de nuestro vehículo aéreo junto con las fuerzas de interacción que generamos con los mecanismos de fijación resultó en algo que era muy móvil, muy contundente y micro también ".

Los investigadores dicen que el pequeño tamaño de los FlyCroTugs significa que pueden navegar a través de espacios reducidos y bastante cerca de las personas. haciéndolos útiles para búsqueda y rescate. Aferrándose firmemente a las superficies mientras tiran, los diminutos robots podrían potencialmente mover pedazos de escombros o colocar una cámara para evaluar un área peligrosa.

Siguiendo el ejemplo de la naturaleza

Como ocurre con la mayoría de los proyectos en el laboratorio de Cutkosky, los FlyCroTugs se inspiraron en el mundo natural. Con la esperanza de tener un vehículo aéreo que fuera rápido, pequeño y muy maniobrable pero también capaz de mover grandes cargas, los investigadores buscaron avispas.

"Las avispas pueden volar rápidamente a un trozo de comida, y luego, si la cosa es demasiado pesada para despegar, lo arrastran por el suelo. Así que esta fue una especie de inspiración inicial para el enfoque que adoptamos, "dijo Cutkosky, quien es coautor del artículo.

Los investigadores leyeron estudios sobre captura y transporte de presas de avispas, que identifican la relación entre el músculo relacionado con el vuelo y la masa total que determina si una avispa vuela con su presa o la arrastra. También siguieron el ejemplo de la avispa al tener diferentes opciones de fijación dependiendo de dónde aterrizaran los FlyCroTugs.

Para superficies lisas, los robots tienen pinzas gecko, adhesivos no pegajosos que imitan las intrincadas estructuras de los dedos de un gecko y se mantienen al crear fuerzas intermoleculares entre el adhesivo y la superficie. Para superficies rugosas, estos robots están equipados con 32 microespinas, una serie de espinas metálicas en forma de anzuelo que pueden engancharse individualmente en pequeños hoyos en una superficie.

Cada FlyCroTug tiene un cabrestante con un cable y microespinas o adhesivo gecko para tirar. Más allá de esas características fijas, son altamente modificables. La ubicación de las pinzas puede variar según la superficie donde aterrizarán, y los investigadores también pueden agregar piezas para movimientos terrestres, como ruedas. Llevar todas estas características a un pequeño vehículo aéreo con el doble del peso de una pelota de golf no fue una tarea fácil, según los investigadores.

"La gente tiende a pensar en los drones como máquinas que vuelan y observan el mundo, pero los insectos voladores hacen muchas otras cosas, como caminar, escalada, avaro, construcción, y los insectos sociales pueden incluso cooperar para multiplicar fuerzas, "dijo Floreano, quien fue el autor principal del artículo. "Con este trabajo, mostramos que los pequeños drones capaces de anclarse al medio ambiente y colaborar con otros drones pueden realizar tareas típicamente asignadas a robots humanoides o máquinas mucho más grandes ".

Interactuando con el mundo

Los drones y otros pequeños robots voladores pueden parecer estar de moda en estos días, pero los FlyCroTugs, con su capacidad para navegar a lugares remotos, anclar y tirar:caer en un nicho más específico, según Cutkosky.

"Hay muchos laboratorios en todo el mundo que están comenzando a trabajar con pequeños drones o vehículos aéreos, pero si miras a los que también están pensando en cómo estos pequeños vehículos pueden interactuar físicamente con el mundo, es un conjunto mucho más pequeño, " él dijo.

Los investigadores pueden abrir una puerta con éxito con dos FlyCroTugs. También tenían una mosca encima de una estructura que se derrumbaba y arrastraba una cámara para ver el interior. Próximo, esperan trabajar en el control autónomo y la logística de volar varios vehículos a la vez.

"Las herramientas para crear vehículos como este son cada vez más accesibles, ", dijo Estrada." Estoy emocionado ante la perspectiva de incorporar cada vez más estos mecanismos de sujeción en el cinturón de herramientas del diseñador, Permitir que los robots aprovechen las fuerzas de interacción con su entorno y las utilicen para fines útiles ".