Investigadores crean un robot blando capaz de cambiar de forma y moverse

Uno de los desafíos que rodean a la robótica blanda es que la mayoría de ellos requieren estar conectados a un compresor de aire o enchufados a una pared. Investigadores de Stanford se propusieron superar este desafío.

Nathan Usevitch es un estudiante de posgrado en ingeniería mecánica en Stanford.

“Una limitación significativa de la mayoría de los robots blandos es que tienen que estar conectados a un compresor de aire voluminoso o enchufados a una pared, lo que les impide moverse”, dijo Usevitch. “Así que nos preguntamos: ¿Qué pasa si mantenemos la misma cantidad de aire dentro del robot todo el tiempo?”

El equipo logró desarrollar un robot blando a escala humana que es capaz de cambiar de forma. Al hacerlo, el robot blando puede agarrotar y manipular objetos, y es capaz de rodar en direcciones controlables.

La investigación se publicó en Science Robotics el 18 de marzo.

“La descripción casual de este robot que doy a la gente es Baymax de la película Big Hero 6 mezclado con Transformers. En otras palabras, un robot blando y seguro para humanos mezclado con robots que pueden cambiar dramáticamente de forma”, dijo Usevitch.

Versión simple

Este robot blando se desarrolló combinando tres tipos diferentes de robots. La versión simple de la invención del equipo se llama “robot isoperimétrico”, ya que la forma cambia mientras que la longitud total de los bordes y la cantidad de aire dentro se mantiene igual.

El robot isoperimétrico se desarrolló a partir de robots blandos, robots de truss y robots colectivos. Cada categoría de robótica aportó una ventaja diferente: los robots blandos son ligeros y cumplidores, los robots de truss pueden cambiar de forma y los robots colectivos son pequeños y colaboran.

Sean Follmer es profesor asistente de ingeniería mecánica y coautor senior del artículo.

“Estamos manipulando básicamente una estructura blanda con motores tradicionales”, dijo Follmer. “Eso hace que sea una clase de robots muy interesante que combina muchos de los beneficios de los robots blandos con todo el conocimiento que tenemos sobre robots más clásicos”.

Versión compleja

El equipo también desarrolló una versión más compleja del robot uniendo varios triángulos. Lograron coordinar los movimientos de los diferentes motores, lo que les permitió al robot realizar comportamientos deseados, como recoger una pelota.

Elliot Hawkes es profesor asistente de ingeniería mecánica en la Universidad de California, Santa Bárbara, y coautor senior del artículo.

“Un entendimiento clave que desarrollamos es que para crear movimiento con un robot neumático blando grande, no necesitas realmente bombear aire hacia dentro y hacia fuera”, dijo Hawkes. “Puedes usar el aire que ya tienes y simplemente moverlo alrededor con estos motores simples; este método es más eficiente y permite que nuestro robot se mueva mucho más rápido”.

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Exploración espacial

Según Zachary Hammond, estudiante de posgrado en ingeniería mecánica en Stanford y coautor principal del artículo, uno de los usos posibles para este robot blando es la exploración espacial.

“Este robot podría ser realmente útil para la exploración espacial, especialmente porque puede ser transportado en un paquete pequeño y luego opera sin cables después de inflarse”, dijo Hammond. “En otro planeta, podría usar su capacidad de cambiar de forma para atravesar entornos complicados, apretándose en espacios estrechos y extendiéndose sobre obstáculos”.

Los investigadores ahora están probando diferentes formas y quieren probar el robot en agua.

Allison Okamura es profesora de ingeniería mecánica y coautora del artículo.

“Esta investigación destaca el poder de pensar en cómo diseñar y construir robots de nuevas maneras”, dijo Okamura. “La creatividad del diseño de robots se está expandiendo con este tipo de sistema y eso es algo que nos gustaría fomentar en el campo de la robótica”.