Nuevo robot serpiente para operaciones de búsqueda y rescate de personas

Las serpientes viven en entornos muy diversos, que van desde desiertos de sequedad insoportable y sin vegetación hasta bosques tropicales con gran humedad y tan repletos de vegetación que esos animales reptan por árboles y arbustos todos los días. Gracias a estudiar cómo se mueven estas serpientes, el equipo de Chen Li y Qiyuan Fu, de la Universidad Johns Hopkins en Estados Unidos, ha conseguido crear un robot serpiente que puede reptar por grandes escalones.

Este desarrollo es un paso importante hacia el diseño definitivo de robots de búsqueda y rescate que puedan avanzar por terrenos difíciles que exijan reptar.

El equipo de Li primero estudió cómo una serpiente, de una clase muy común tanto en desiertos como en ciertos bosques, subía los escalones en el laboratorio de Li, equipado para experimentos en los que se combinan los campos de la robótica, la biología y la física para estudiar los movimientos de los animales en busca de enseñanzas aplicables a la construcción de robots que sean más versátiles que los diseñados mediante procedimientos convencionales.

"Estas serpientes tienen que viajar regularmente a través de rocas y árboles caídos; son expertas en ejecutar movimientos para lograrlo y hay mucho que podemos aprender de ellas", explica Li.

El nuevo robot serpiente de la Universidad Johns Hopkins deslizándose hasta un peldaño superior en el laboratorio. (Foto: JHU / Will Kirk)

El robot serpiente

Li y sus colaboradores realizaron una serie de experimentos, cambiando la altura de los escalones y la fricción de la superficie de estos a fin de observar cómo las serpientes retorcían sus cuerpos en respuesta a estas barreras.

Después de analizar los videos en los que se grabaron los experimentos y observar cómo las serpientes subían los escalones en el laboratorio, el equipo creó un robot para imitar los movimientos de los animales.

Al principio, el robot serpiente tenía dificultades para mantenerse estable al subir por escalones grandes y, a menudo, se tambaleaba y volteaba o se atascaba en los escalones. Para solucionar estos problemas, los investigadores insertaron un sistema de suspensión (como el de un automóvil común) en cada segmento del cuerpo a fin de capacitar a este para comprimir cada segmento contra la superficie a conveniencia. Después de esto, el robot serpiente disfrutó de una estabilidad mucho mayor y subió escalones con una altura de hasta el 38% de la longitud de su cuerpo con una tasa de éxito de casi el 100%.

En comparación con los robots serpiente de otros estudios, el de Li fue más rápido y más estable en las pruebas que todos los demás excepto uno, e incluso estuvo cerca de igualar la velocidad de la serpiente real. Sin embargo, una desventaja del sistema de suspensión agregado al cuerpo es que consume más electricidad.

En este trabajo de investigación y desarrollo también han participado Sean W. Gart y Thomas W. Mitchel, ambos de la Universidad Johns Hopkins. (Fuente: NCYT Amazings)