Crédito:Jiang, Zhou y Gravish.
Los insectos suelen tener una variedad de estructuras complejas de exoesqueleto, que los apoyan en sus movimientos y actividades cotidianas. Fabricar exoesqueletos artificiales para robots inspirados en insectos que coincidan con la complejidad de estas estructuras naturales es un desafío clave en el campo de la robótica.
Aunque los investigadores han propuesto varios procesos y técnicas de fabricación para producir exoesqueletos para robots inspirados en insectos, muchos de estos métodos son extremadamente complejos o dependen de equipos y materiales costosos. Esto los hace inviables y difíciles de aplicar en una escala más amplia.
Teniendo esto en cuenta, Investigadores de la Universidad de California en San Diego han desarrollado recientemente un nuevo proceso para diseñar y fabricar componentes para robots inspirados en insectos con estructuras de exoesqueleto. Introdujeron este proceso, llamada impresión flexoesqueleto, en un artículo prepublicado en arXiv.
"Inspirado en el exoesqueleto del insecto, presentamos un nuevo proceso de fabricación llamado impresión 'flexoesqueleto' que permite la fabricación rápida y accesible de robots híbridos rígidos / blandos, "escribieron los investigadores en su artículo.
Hasta aquí, Los robots híbridos con componentes rígidos y blandos se han construido típicamente con materiales costosos e impresoras 3-D. así como procesos de fundición y de máquina de varios pasos. En su estudio, el equipo de investigación de UC San Diego se propuso crear un nuevo método de fabricación que sea más barato y más fácil de usar.
a) Una figura que explica cómo funciona el proceso de impresión introducido por los investigadores. b) Un robot de cuatro patas creado con el método de los investigadores, inmediatamente después de imprimir en una capa transparente de PC. c) El robot de cuatro patas después de la liberación de la capa de PC. Crédito:Jiang, Zhou y Gravish.
Impresión flexoesqueleto, el método que desarrollaron, se basa en una adaptación de una impresora 3D de material de deposición fundida (FDM) de grado de consumidor, que proporciona una fuerza de unión extremadamente fuerte entre el material depositado y la capa base flexible de la impresora. Este proceso se puede utilizar para crear exoesqueletos para robots inspirados en insectos con diferentes formas y morfologías.
Notablemente, el enfoque de fabricación propuesto por los investigadores puede ser utilizado tanto por usuarios novatos como por expertos, ya que es bastante sencillo y fácil de entender. También es mucho más asequible que los métodos de fabricación alternativos, ya que los materiales y equipos de los que depende son considerablemente baratos y fácilmente disponibles.
En su estudio, el equipo demostró la viabilidad de su enfoque usándolo para diseñar y probar una amplia variedad de elementos canónicos de flexoesqueleto. Luego combinaron todos los elementos que produjeron en un robot andante de cuatro patas con una estructura de exoesqueleto flexible.
"El enfoque que hemos desarrollado se basa en gran medida en las interrelaciones entre la geometría tridimensional de las características de la superficie y sus contribuciones a las propiedades mecánicas locales de ese componente, "Los investigadores escribieron en su artículo." Prevemos que este método permitirá una nueva clase de robots bioinspirados con un enfoque en las interrelaciones entre el diseño mecánico y la locomoción ".
En el futuro, El nuevo proceso de diseño y fabricación ideado por este equipo de investigadores podría permitir el desarrollo de numerosos robots inspirados en insectos. Como la técnica es mucho más sencilla y asequible que la mayoría de los métodos existentes, También podría hacer que los robots nuevos o existentes sean más fáciles de escalar, aumentando sus posibilidades de producirse en mayores cantidades y aparecer en el mercado.
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