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Piel robótica para robots multifunción

Esta piel robótica permite diseñar robots multifunción a partir de objetos cotidianos, incluso sin tener aún definido su uso. La nueva tecnología “Robotic Skins” desarrollada por los investigadores de Yale podría usarse para todo, desde robots de búsqueda y rescate hasta tecnologías portátiles. Los resultados del trabajo del equipo se publican en Science Robotics .

Las pieles están hechas de láminas elásticas integradas con sensores y actuadores desarrollados en el laboratorio de Kramer-Bottiglio, profesora asistente de ingeniería mecánica y ciencia de los materiales.

Colocados sobre un objeto deformable —un animal de peluche o un tubo de espuma, por ejemplo— las pieles animan estos objetos desde sus superficies.

Los robots improvisados pueden realizar diferentes tareas dependiendo de las propiedades de los objetos suaves y cómo se aplican las máscaras.

Piel robótica para robots multitarea
Crédito: Universidad de Yale

“Podemos tomar las máscaras y envolverlas alrededor de un objeto para realizar una locomoción de tareas, por ejemplo, y luego quitarlas y ponerlas en un objeto diferente para realizar una tarea diferente, como agarrar y mover un objeto”, dice Kramer-Bottiglio. “Podemos quitar esas mismas pieles de ese objeto y ponerlas en una camisa para hacer un dispositivo portátil activo”.

La nueva tecnología ‘Robotic Skins’ desarrollada por investigadores de Yale permite a los usuarios convertir los objetos cotidianos en robots. Crédito: Universidad de Yale

Robots multifuncionales sobre la marcha

Los robots generalmente se construyen con un único propósito en mente. Sin embargo, las máscaras robóticas permiten a los usuarios crear robots multifuncionales sobre la marcha. Eso significa que pueden usarse en entornos que ni siquiera se habían considerado cuando se diseñaron, dijo Kramer-Bottiglio.

Además, usar más de una piel a la vez permite movimientos más complejos. Por ejemplo, dijo Kramer-Bottiglio, puedes superponer las capas para obtener diferentes tipos de movimiento. “Ahora podemos combinar modos de actuación, por ejemplo, compresión y doblado simultáneos”.

Para demostrar las pieles robóticas en acción, los investigadores crearon un puñado de prototipos. Estos incluyen cilindros de espuma que se mueven como una lombriz, un dispositivo portátil similar a una camisa diseñado para corregir una mala postura y un dispositivo con una pinza que puede agarrar y mover objetos.

Kramer-Bottiglio dijo que se le ocurrió la idea de los dispositivos hace unos años cuando la NASA hizo un llamado para los sistemas robóticos blandos. La tecnología fue diseñada en sociedad con la NASA, y su naturaleza multifuncional y reutilizable permitiría a los astronautas realizar una serie de tareas con el mismo material reconfigurable.

Las mismas máscaras utilizadas para hacer un brazo robótico con un trozo de espuma se pueden quitar y aplicar para crear un rover de Marte que pueda rodar sobre terreno irregular.

Con las pieles robóticas a bordo, dijo el científico de Yale, cualquier cosa, desde globos hasta bolas de papel arrugado podría convertirse en un robot con un propósito.

“Una de las cosas principales que consideré fue la importancia de la multifuncionalidad, especialmente para la exploración del espacio profundo donde el entorno es impredecible”, dijo. “La pregunta es: ¿cómo te preparas para las incógnitas desconocidas?”

Para la misma línea de investigación, Kramer-Bottiglio recibió recientemente una subvención de 2 millones de dólares de la National Science Foundation, como parte de su programa Emerging Frontiers in Research and Innovation (EFRI).

Luego, dijo, el laboratorio trabajará en la racionalización de los dispositivos y explorará la posibilidad de imprimir en 3-D los componentes.

Más información: JW Booth el al., “OmniSkins: máscaras robóticas que convierten los objetos inanimados en robots multifuncionales”, Science Robotics (2018).

Fuente: Yale News