Ingenieros crean robot del tamaño de un insecto con la agilidad de un guepardo

Los ingenieros de la Universidad de California, Berkeley, han desarrollado un robot a escala de insecto que puede girar y pivotar con la agilidad de un guepardo. El equipo se inspiró en los diversos insectos y arañas que pueden caminar boca abajo con almohadillas adhesivas especializadas. El robot recién desarrollado puede moverse a través de terrenos complejos y evitar obstáculos inesperados.

El robot está hecho de un material delgado y estratificado que puede doblarse y contraerse cuando se aplica una tensión eléctrica.

En 2019, el equipo demostró por primera vez el material con un robot del tamaño de una cucaracha que podía moverse a través de una superficie plana a 20 longitudes de cuerpo por segundo, o aproximadamente 1,5 millas por hora, lo que fue la velocidad relativa más rápida de cualquier robot del tamaño de un insecto.

Almohadillas electrostáticas

El nuevo estudio involucró al equipo agregando dos almohadillas electrostáticas al robot, y luego aplicaron una tensión a cualquiera de las almohadillas para aumentar la fuerza electrostática entre la almohadilla y la superficie. Esto resultó en que la almohadilla se pegara más firmemente a la superficie mientras el resto del robot giraba alrededor de la almohadilla.

Con las dos almohadillas, los operadores tienen control total sobre la trayectoria del robot. Pueden permitir que el robot haga giros con una aceleración centrípeta, lo que es más rápido que la mayoría de los insectos.

Liwei Lin es profesor de ingeniería mecánica en UC Berkeley.

“Nuestro robot original podía moverse muy, muy rápido, pero no podíamos controlar realmente si el robot se movía hacia la izquierda o la derecha, y la mayoría de las veces se movía aleatoriamente, porque si había una ligera diferencia en el proceso de fabricación — si el robot no era simétrico — se desviaba hacia un lado”, dijo Lin. “En este trabajo, la principal innovación fue agregar estas almohadillas que permiten que haga giros muy, muy rápidos”.

El equipo de investigación filmó al robot navegando por laberintos de Lego para probar y mostrar su agilidad. Llevaba un pequeño sensor de gas y giraba para evitar escombros caídos. Con su diseño, el pequeño robot puede soportar ser pisado por un humano de 120 libras.

https://www.youtube.com/watch?v=TmRol48_DKs

Usos en el mundo real

Pequeños robots similares a insectos como este podrían ser utilizados en misiones de búsqueda y rescate o para investigar y explorar entornos peligrosos. Por ejemplo, podría ser desplegado para buscar posibles fugas de gas.

El robot estaba principalmente conectado, o alimentado a través de un pequeño cable eléctrico, pero hay una versión no conectada que opera con energía de batería durante hasta 19 minutos y 31 metros.

“Uno de los mayores desafíos de hoy en día es hacer robots a escala más pequeña que mantengan la potencia y el control de los robots más grandes”, dijo Lin. “Con robots a mayor escala, puedes incluir una gran batería y un sistema de control, sin problemas. Pero cuando intentas reducir todo a una escala más pequeña, el peso de esos elementos se vuelve difícil para que el robot los lleve y el robot generalmente se mueve muy lentamente. Nuestro robot es muy rápido, bastante fuerte y requiere muy poca energía, lo que le permite llevar sensores y electrónica mientras también lleva una batería”.