Robots blandos anfibios

Los animales anfibios y también algunos otros que no lo son pueden pasar rápidamente de caminar a nadar si es necesario, y, obviamente, sus cuerpos no experimentan transformación alguna. La mayoría de los robots son incapaces de hacerlo.

El equipo de Dinesh K. Patel y Carmel Majidi, de la Universidad Carnegie Mellon en Estados Unidos, ha creado robots blandos que pueden pasar fácil y rápidamente de caminar a nadar, por ejemplo, o de gatear a rodar.

"Nos inspiramos en la naturaleza para desarrollar un robot capaz de realizar distintas tareas y adaptarse a su entorno sin añadir actuadores ni aumentar su complejidad", explica Patel. "Nuestro actuador biestable es sencillo, fiable y duradero, y sienta las bases para futuros avances en robótica blanda dinámica y reconfigurable".

El actuador biestable está hecho de caucho blando impreso en 3D que contiene muelles hechos de una aleación con memoria de forma que reaccionan a las corrientes eléctricas contrayéndose, lo que hace que el actuador se doble. El equipo utilizó este movimiento biestable para cambiar la forma de los actuadores y así, indirectamente, la de los robots. Una vez que el robot cambia de forma, permanece estable hasta que otra carga eléctrica lo devuelve a su configuración anterior.

Por ejemplo, un robot creado por el equipo tiene cuatro actuadores curvos unidos a las esquinas de un cuerpo del tamaño de un teléfono móvil formado por dos actuadores biestables. Sobre tierra firme, los actuadores curvos actúan como patas y permiten al robot caminar. En el agua, los actuadores biestables cambian la forma del robot, colocando los actuadores curvos en una posición ideal para actuar como hélices y poder nadar.

Los nuevos robots blandos pueden pasar fácilmente de caminar a nadar. (Imagen: Carnegie Mellon University)

Hay que tener patas para andar por tierra y hélices para nadar en el agua. Construir un robot con sistemas separados diseñados para cada entorno añade complejidad y peso, tal como señala Xiaonan Huang, del equipo de investigación y desarrollo y ahora en la Universidad de Michigan, Estados Unidos. En cambio, con el nuevo diseño, es factible emplear los mismos apéndices para disponer de patas o de hélices náuticas.

Patel y sus colegas exponen los detalles de su nuevo diseño para robots anfibios en la revista académica Advanced Materials Technologies, bajo el título “Highly Dynamic Bistable Soft Actuator for Reconfigurable Multimodal Soft Robots”. (Fuente: NCYT de Amazings)