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Dron deformable inspirado en insectos

Investigadores de EPFL, aplicando lo que han observado sobre alas de los insectos, han desarrollado un Dron híbrido de Origami y avión no tripulado que puede ser rígido o flexible dependiendo de las circunstancias. Cuando está en el aire, la estructura es lo suficientemente rígida como para soportar su propio peso y resistir el empuje de las hélices. Pero si el dron choca con algo, se vuelve flexible para absorber el impacto y, por lo tanto, minimizar cualquier daño. Esta investigación, que se está llevando a cabo en el Laboratorio de Sistemas Inteligentes de Dario Floreano, ya se ha publicado en Science Robotics .

En los últimos años, los expertos en robótica han tomado nota de la práctica japonesa tradicional del origami y han descubierto robots y drones ligeros, flexibles y altamente innovadores.

Así han surgido dos tipos de estructuras inspiradas en el origami: estructuras rígidas que tienen cierta capacidad de soportar peso, pero que se rompen si se excede esa capacidad, y estructuras flexibles y elásticas que no pueden soportar una gran carga.

Dron basado en insecto y origami
El Dron Quadcopter resistente a los choques con origami “brazos” que son simultáneamente rígidos y suaves. Crédito: Mintchev et al., Sci. Robot . 3, eaau0275 (2018)

Dron con estructura sándwich

La resistencia del dron proviene de una combinación única de capas rígidas y elásticas. Una membrana de elastómero se estira y luego se intercala entre placas rígidas. Cuando el sistema está en reposo, las placas se mantienen juntas y le dan rigidez a la estructura. Pero cuando se aplica suficiente fuerza, las placas se separan y la estructura se puede doblar.

Stefano Mintchev y el zumbido de origami © Alain Herzog / 2018 EPFL
Stefano Mintchev y el zumbido de origami © Alain Herzog / 2018 EPFL

“Cuando hacemos un dron, podemos darle propiedades mecánicas específicas” —dice Stefano Mintchev, autor principal del estudio— “Esto incluye, por ejemplo, definir el momento en que la estructura pasa de rígida a flexible”. Y debido a que el dron genera energía potencial elástica cuando se pliega, puede desplegarse automáticamente cuando así se le indique.

Las estructuras que son rígidas y flexibles al mismo tiempo también tienen una variedad de otras aplicaciones potenciales.

Mientras desarrollaban su dron, los investigadores usaron la misma tecnología para crear una pinza suave al tacto. La pinza se ablanda una vez que alcanza un cierto nivel de presión para no romper el objeto que está recogiendo. Esto también significa que no puede recoger una carga que exceda su capacidad.

Floreano explica también que la tendencia actual en robótica es crear robots más blandos que puedan adaptarse a una función determinada y operar de forma segura junto a los humanos. Pero algunas aplicaciones también requieren un cierto nivel de rigidez.  Con su sistema, han demostrado que se puede encontrar el equilibrio correcto entre los dos.

Fuente: EPFL