Robot blando capaz de saltar mediante gas butano

Los robots industriales tradicionales tienen una estructura rígida y están hechos mayormente de metal. Sus mejores cualidades son su rapidez, su precisión y su gran fuerza física. Estas cualidades exigen no obstante un mayor grado de complejidad en el diseño y estructura del robot. Por otro lado, la dureza de lo metálico en combinación con una gran velocidad puede dar como resultado un robot potencialmente peligroso para los humanos que se acerquen demasiado a él. Los robots blandos son adaptables y resistentes, pero lentos, difíciles de fabricar, y no se puede dotarles fácilmente de autonomía porque la mayoría de motores, bombas, baterías, sensores y microcontroladores son rígidos.

Pero ¿qué pasaría si pudiéramos combinar la autonomía y la velocidad de un robot rígido con la adaptabilidad y la flexibilidad de un robot blando, logrando además que el proceso de fabricación fuera relativamente barato y rápido?

El equipo de Robert J. Wood, profesor de la Universidad Harvard en Cambridge, Massachusetts, Estados Unidos, ha hecho precisamente eso, desarrollar uno de los primeros robots blandos con capacidad de locomoción autónoma y fabricable mediante impresión 3D. El diseño ofrece una nueva solución a un reto de ingeniería que ha limitado el avance de la robótica blanda: la integración de materiales rígidos y blandos.

El cuerpo del robot presenta transiciones muy logradas y útiles entre lo blando y lo duro, reduciendo la tensión estructural allá donde los componentes electrónicos rígidos se unen al resto del cuerpo, y aumentando la capacidad de resistencia del robot a circunstancias adversas. El diseño monolítico del cuerpo, creado en un trabajo de impresión continua, utilizando diferentes materiales, aumenta su fuerza y robustez. Sin piezas deslizantes ni articulaciones tradicionales, el robot no es vulnerable a partículas de tierra o de otro tipo que se cuelen en su interior, a diferencia de sus primos rígidos y más complejos, por lo que es un buen candidato para su uso en terrenos agrestes.

La meta que persigue casi cualquier robotista en el campo de la robótica blanda es crear robots que sean blandos en toda su estructura. Sin embargo, por razones prácticas, los actuales robots blandos suelen tener algunos componentes rígidos, como por ejemplo baterías y la electrónica de control. El nuevo robot es una demostración de un método para integrar mejor los componentes rígidos en el cuerpo blando del robot a través de una transición suave entre las propiedades de un material y las del otro, evitando así una transición abrupta entre blando y rígido que es a menudo un punto débil, propenso a fallar.

El robot consta de dos partes principales: un cuerpo blando parecido a un desatascador con tres patas neumáticas, y el rígido módulo central, que alberga el sistema de suministro energético y el de control y que está protegido por un escudo semiduro fabricado mediante impresión 3D.

Para iniciar un movimiento, el robot infla sus patas neumáticas para inclinar su cuerpo en la dirección a la que quiere ir. Entonces un poco del butano que almacena en un depósito se mezcla con oxígeno y se provoca la ignición, lo que catapulta al robot por el aire. Una vez completado el salto, la operación se repite y el robot da otro brinco. En saltos verticales, el robot es capaz de elevarse hasta una altura de seis veces la de su cuerpo. En saltos laterales, se desplaza a una distancia del 50 por ciento del diámetro de su cuerpo. Esta forma de desplazarse puede ser muy útil para avanzar con facilidad y rapidez en terrenos accidentados y llenos de obstáculos.

La capacidad de saltar del robot y su cuerpo blando serían rasgos muy útiles en esa clase de entornos, que incluyen por ejemplo la zona de una catástrofe, sembrada de escombros. En sitios como esos, el robot podría saltar por encima de cascotes, así como sobrevivir a caídas que destrozarían a robots rígidos.

Este nuevo diseño de robot blando demuestra las inmensas posibilidades que la impresión 3D tiene para la robótica blanda. Los métodos tradicionales de fabricación (con moldes a la medida, y montaje en múltiples pasos) son costosos y lentos. La gama cada vez mayor de materiales compatibles con las impresoras 3D está permitiendo a los ingenieros crear más deprisa prototipos nuevos de sus diseños, y el aumento de la complejidad que ello conlleva no conduce necesariamente a un aumento de los costos.

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