Robot de cuatro patas opera sin electrónica

En uno de los últimos avances en el campo de la robótica, un equipo de ingenieros de la Universidad de San Diego ha desarrollado un robot blando de cuatro patas que puede operar sin electrónica. En su lugar, confía en el aire a presión para todos sus sistemas de control y locomoción.

Michael T. Tollet, profesor de ingeniería mecánica en la Escuela de Ingeniería Jacobs de la UC San Diego, lideró el equipo y su investigación. Fue publicada en Science Robotics el 17 de febrero.

Tollet estuvo acompañado por Dylan Drotman, un estudiante de doctorado en el grupo de investigación y primer autor del artículo.

“Este trabajo representa un paso fundamental y significativo hacia robots caminadores completamente autónomos y libres de electrónica”, dijo Drotman.

El Robot

La principal diferencia entre el robot recién desarrollado y los robots blandos existentes es que estos últimos, aunque también están alimentados por aire a presión, confían en circuitos electrónicos. Debido a esto, hay muchos componentes complejos involucrados, como tarjetas de circuito, válvulas y bombas que se encuentran fuera del cuerpo del robot. Los componentes electrónicos son cruciales para el robot, actuando como el cerebro y el sistema nervioso, y dado su importancia, a menudo son caros y ocupan mucho espacio.

El robot recién desarrollado por el equipo de la UC San Diego, en cambio, confía en un sistema ligero y económico de circuitos neumáticos. El sistema consiste en tubos y válvulas blandas, que se encuentran en el propio robot. Con el sistema, puede responder a señales del entorno y caminar a comando.

“Con nuestro enfoque, podrías crear un cerebro robótico muy complejo”, dijo Tolley. “Nuestro enfoque aquí fue hacer el sistema nervioso más simple alimentado por aire necesario para controlar la marcha”.

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Cuatro Patas, Tres Grados de Libertad Cada Una

El robot tiene músculos alimentados por aire en sus cuatro extremidades, donde el aire a presión controlado por válvulas entra. También consiste en sensores mecánicos en forma de burbujas blandas llenas de fluido ubicadas en el cuerpo. La dirección inversa se puede lograr en el robot cuando las burbujas se deprimen, lo que resulta en el fluido que invierte una válvula en el robot.

El robot tiene cuatro patas, con tres grados de libertad y tres músculos. Consisten en tres cámaras cilíndricas neumáticas paralelas y conectadas con fuelles, y las patas están inclinadas hacia abajo en 45 grados.

Las extremidades de las patas se pueden doblar en la dirección opuesta cuando una cámara se presuriza, lo que significa que cada una tiene flexión multi-eje que permite la marcha. Con una válvula blanda, la dirección de rotación de las extremidades se puede cambiar entre sentido horario y antihorario.

Los investigadores ahora buscarán utilizar el robot en terrenos naturales y superficies irregulares, lo que requiere una red de sensores y un sistema neumático más complejos.