Los avances en robótica blanda podrían algún día permitir que los robots trabajen junto con los humanos, ayudándoles a levantar objetos pesados ​​o llevándolos fuera de peligro. Como paso hacia ese futuro, Los investigadores de la Universidad de Stanford han desarrollado un nuevo tipo de robot blando que, tomando prestadas características de la robótica tradicional, es seguro mientras conserva la capacidad de moverse y cambiar de forma.

"Una limitación importante de la mayoría de los robots blandos es que deben estar conectados a un compresor de aire voluminoso o enchufados a una pared. que les impide moverse, "dijo Nathan Usevitch, estudiante de posgrado en ingeniería mecánica en Stanford. "Entonces, nos preguntamos:¿Qué pasaría si mantuviéramos la misma cantidad de aire dentro del robot todo el tiempo? "

Desde ese punto de partida, los investigadores terminaron con un robot blando a escala humana que puede cambiar su forma, lo que le permite agarrar y manipular objetos y rodar en direcciones controlables. Su invención se describe en un artículo publicado el 18 de marzo en Ciencia Robótica .

"La descripción casual de este robot que le doy a la gente es Baymax de la película Big Hero 6 mezclado con Transformers. En otras palabras, un suave robot seguro para humanos mezclado con robots que pueden cambiar drásticamente su forma, dijo Usevitch.

Una combinación de muchos robots

La versión más simple de este robot blando es un tubo inflado que pasa por tres pequeñas máquinas que lo pellizcan en forma de triángulo. Una máquina sujeta los dos extremos del tubo juntos; los otros dos conducen a lo largo del tubo, cambiando la forma general del robot moviendo sus esquinas. Los investigadores lo llaman un "robot isoperimétrico" porque, aunque la forma cambia drásticamente, la longitud total de los bordes y la cantidad de aire en el interior permanece igual.

El robot isoperimétrico es descendiente de tres tipos de robots:robots blandos, robots truss y robots colectivos. Los robots blandos son livianos y compatibles, Los robots truss tienen formas geométricas que pueden cambiar de forma y los robots colectivos son pequeños robots que trabajan juntos. haciéndolos particularmente fuertes frente a fallas de una sola pieza.

"Básicamente estamos manipulando una estructura blanda con motores tradicionales, "dijo Sean Follmer, profesor asistente de ingeniería mecánica y coautor principal del artículo. "Es una clase de robots realmente interesante que combina muchos de los beneficios de los robots blandos con todo el conocimiento que tenemos sobre los robots más clásicos".

Para hacer una versión más compleja del robot, los investigadores simplemente unen varios triángulos. Coordinando los movimientos de los diferentes motores, pueden hacer que el robot realice diferentes comportamientos, como levantar una bola envolviéndola por tres lados o alterar el centro de masa del robot para hacerla rodar.

"Un entendimiento clave que desarrollamos fue que para crear movimiento con un gran robot neumático suave, en realidad no es necesario bombear aire hacia adentro y hacia afuera, "dijo Elliot Hawkes, profesor asistente de ingeniería mecánica en la Universidad de California, Santa Bárbara y coautor principal del artículo. "Puede usar el aire que ya tiene y simplemente moverlo con estos motores simples; este método es más eficiente y permite que nuestro robot se mueva mucho más rápido".

Del espacio exterior a tu salón

El campo de la robótica blanda es relativamente joven, lo que significa que la gente todavía está descubriendo las mejores aplicaciones para estas nuevas creaciones. Su suavidad, segura pero resistente, puede hacerlos útiles en hogares y lugares de trabajo. donde los robots tradicionales podrían causar lesiones. Los robots blandos también son atractivos como herramientas para la respuesta a desastres.

Otras posibilidades interesantes para el robot isoperimétrico podrían estar fuera del planeta. "Este robot podría ser realmente útil para la exploración espacial, especialmente porque se puede transportar en un paquete pequeño y luego funciona sin ataduras después de que se infla. "dijo Zachary Hammond, estudiante de posgrado en ingeniería mecánica en Stanford y coautor principal del artículo, con Usevitch. "En otro planeta, podría usar su capacidad de cambiar de forma para atravesar entornos complicados, apretando a través de espacios reducidos y extendiéndose sobre obstáculos ".

Por ahora, los investigadores están experimentando con diferentes formas para su robot flexible y están considerando dejarlo caer en el agua para ver si puede nadar. También están explorando aún más tipos nuevos de robots blandos, cada uno con sus propias características y beneficios.

"Esta investigación destaca el poder de pensar en cómo diseñar y construir robots de nuevas formas, "dijo Allison Okamura, profesor de ingeniería mecánica y coautor del artículo. "La creatividad del diseño de robots se está expandiendo con este tipo de sistema y eso es algo que realmente nos gustaría fomentar en el campo de la robótica".