Científicos Desarrollan Nueva Fórmula para Robots Energéticamente Eficientes

Los científicos del ejército han desarrollado una nueva fórmula que aporta una nueva perspectiva sobre cómo se podría construir un robot con patas energéticamente eficiente.

El artículo se publicó en PLOS One. 

Cambio en el Desarrollo de Vehículos del Ejército

El Comando de Desarrollo de Capacidades de Combate del Ejército de los Estados Unidos, o DEVCOM, junto con los doctores Alexander Kott, Sean Gart y Jason Pusey del Laboratorio de Investigación del Ejército, están desarrollando nuevas ideas para construir plataformas robóticas autónomas con patas para uso militar. El equipo se enfoca en hacer que operen con la misma eficiencia que cualquier otro sistema móvil terrestre. 

El uso de dichos sistemas podría alterar el desarrollo de vehículos del ejército, y según los científicos, todavía no saben por qué los sistemas con patas, ruedas y orugas siguen la misma curva, pero los nuevos hallazgos son un paso adelante.

“Si los desarrolladores de vehículos encuentran que un diseño requiere más potencia de la que es posible con las limitaciones del mundo real, la nueva fórmula podría señalar las necesidades específicas de mejora en la transmisión y generación de potencia, o replantear los requisitos de masa y velocidad del vehículo”, dijo Gart.

Desarrollando la Nueva Fórmula

Los científicos se inspiraron en una fórmula de la década de 1980 que muestra las relaciones entre la masa, la velocidad y el gasto de energía de los animales, y desarrollaron una nueva fórmula que se puede aplicar a una amplia gama de sistemas con patas, ruedas y orugas, como robots terrestres.

El equipo cree que son los primeros en reunir y estudiar las relaciones que surgen de estos datos, a pesar de que han estado disponibles durante 30 años. Los hallazgos demuestran que los sistemas con patas son tan eficientes como las plataformas con ruedas y orugas.

Kott es el científico jefe del laboratorio. 

“En el mundo de los vehículos aéreos de combate no tripulados y los proyectiles inteligentes, hay un papel cada vez más importante para la infantería desmontada que puede avanzar, a menudo durante varios días, y atacar en el terreno más accidentado, como montañas, bosques densos y entornos urbanos”, dijo Kott. “Eso se debe a que dicho terreno proporciona la mayor cobertura y ocultación contra los vehículos aéreos no tripulados. Eso, a su vez, exige que la infantería desmontada sea asistida por vehículos capaces de moverse con facilidad en dicho terreno accidentado. Los vehículos con patas, posiblemente autónomos, serían muy útiles”.

Eficiencia Energética

Según Kott, uno de los problemas con los robots con patas es que parecen tener una mala eficiencia energética, y esto puede limitar el trabajo en equipo con los soldados. 

“Durante los últimos 30 años, los científicos militares de los Estados Unidos han abordado una serie de desafíos en el desarrollo de vehículos autónomos”, dijo Kott. “Los vehículos terrestres que maniobran sobre ruedas o orugas, y los vehículos aéreos que se asemejan a pequeños aviones, que llamamos ala fija, y pequeños helicópteros, que son rotor, ahora son más silenciosos y fáciles de integrar en formaciones de tropas. Pero para las plataformas con patas, muchos obstáculos siguen siendo esquivos, y uno de los más grandes es hacer que sean eficientes en términos energéticos”.

Los soldados no pueden permitirse el lujo de llevar combustible o baterías para “robots con patas sedientos de energía”, dijo.

Con la nueva fórmula, el equipo descubrió que las plataformas con patas hechas por humanos deberían ser tan eficientes como las plataformas con ruedas y orugas. 

El equipo recopiló datos de sistemas móviles terrestres diversos y estudió sistemas combinados como el Ford Modelo T. 

Según Gart, la investigación ayudará a los diseñadores a determinar las compensaciones entre la potencia, la velocidad y la masa para los robots terrestres futuros con fines de defensa. 

La fórmula también podría aproximar la cantidad de potencia requerida por un vehículo.

“El ejército debe desarrollar objetivos factibles pero ambiciosos para las compensaciones entre la potencia, la velocidad y la masa de los robots terrestres futuros”, dijo Kott. “No es deseable basar dichos objetivos en la experiencia actual, porque el hardware militar a menudo se desarrolla y se utiliza durante varios años e incluso décadas; por lo tanto, los especificadores y diseñadores de dicho hardware deben basar sus objetivos, competitivos pero alcanzables, en oportunidades tecnológicas futuras que no necesariamente se entienden completamente en el momento del diseño”.