De entre los numerosos modelos de robot que ya funcionan en todo el mundo, los humanoides que caminan sobre dos patas, o piernas mecánicas, aún no lo hacen de forma totalmente natural. En realidad no es una tarea especialmente sencilla aunque la inmensa mayoría de los humanos pueda hacerlo desde muy temprana edad, pues requiere de varios músculos y la coordinación del sentido del equilibrio.
Robot y algoritmo, diseñados para caminar
Los ingenieros del Laboratorio de Biorobótica de EPFL están probando nuevos algoritmos para caminar en una plataforma denominada COMAN, abreviatura de COmpliant HuMANoid. Este humanoide de 95 cm de altura está diseñado específicamente para estudiar el caminar, por lo que no tiene cabeza.
COMAN fue desarrollado bajo el proyecto EU AMARSi y está siendo utilizado por varios equipos de investigación. El equipo de la EPFL está estudiando específicamente los «cerebros» de la máquina, desarrollando algoritmos que pueden mejorar el equilibrio del robot mientras camina.
En la parte puramente mecánica, una de las características distintivas de COMAN son sus juntas, que están integradas con elementos elásticos que le dan mayor flexibilidad al realizar diferentes tareas.
Por su parte, equipo de la EPFL desarrolló un nuevo algoritmo de control para el robot basado en las simetrías existentes en la estructura y dinámica del mismo, así como las ecuaciones matemáticas que representan la dinámica del robot. Trabajando en armonía con estas simetrías en lugar de contra ellas, están obteniendo una marcha más natural y más robusta.
El algoritmo de control que utiliza analiza cuidadosamente los datos recibidos del robot, incluyendo su posición, velocidad, ángulos de articulación, etc.
Después envía comandos apropiados a los motores, diciéndoles qué hacer para mantener el equilibrio del robot. Por ejemplo, si alguien lo empuja, los algoritmos calcularán exactamente dónde debe aterrizar su pie para contrarrestar la perturbación.
Fuente: EPFL
Levantarse tras la caída como un escarabajo
Si caminar es una tarea más compleja de lo que parece, levantarse tras una caída no lo es menos. Un equipo de ingenieros y entomólogos de la Universidad de Illinois está buscando inspiración en los escarabajos, que pueden enderezarse sin el uso de sus piernas, para resolver este reto de robótica.
Click Beetle – model for robot. Credit: University of Illinois
Los investigadores presentaron sus hallazgos en Living Machines 2017: La VI Conferencia Internacional sobre Sistemas Biomiméticos y Biohíbridos en la Universidad de Stanford, y más tarde obtuvieron el segundo puesto en una competición de investigación de estudiantes y profesores en el BIOMinnovate Challenge internacional, en París, Francia.
El robot que desarrollan presenta un diseño de inspiración biológica en ingeniería, medicina y arquitectura.
Los «escarabajos clic» —elatéridos— tienen un mecanismo único parecido a una bisagra entre sus cabezas y abdomen que produce un fuerte chasquido que les permite voltear en el aire y volver a sus pies cuando son golpeados. Se ha investigado muy poco sobre estos escarabajos, y pensaron que este mecanismo de salto sin piernas sería una opción perfecta para la exploración en el campo de la bioinspiración.
Los investigadores examinaron varias especies de escarabajos, que varían en tamaño de unos pocos pocos milímetros a varios centímetros de longitud.
Observan, modelan y validan cada etapa del salto con la esperanza de que posteriormente puedan integrarlos en un robot autodirigido.
La filmación de alta velocidad para observar el salto y las mediciones en el Laboratorio de Tribología de Materiales con el coautor y las ciencias mecánicas y el profesor de ingeniería Alison Dunn, determinarán cuánta fuerza requiere superar la fricción de la bisagra dentro del mecanismo de salto de los escarabajos.
Grupo de investigación del robot Beetle: primera fila: Aimy Wissa, profesora de ciencias mecánicas y de ingeniería; Aidan Garrett – estudiante Uni High; Luis Urrutia, estudiante de pregrado; Ophelia Bolmin, estudiante de posgrado; Alison Dunn, profesora de ciencias mecánicas e ingeniería.
Fila trasera: Isandro Malik – estudiante Uni High; Xander Hazel – estudiante graduado; Robert Chapa – estudiante graduado; Harmen Alleyne – Estudiante de Uni High; Chengfang Duan, estudiante de posgrado; Marianne Alleyne, investigadora científica. Credit: University of Illinois
Fuente: Illinois News Bureau
