Robots transformistas

La creación reciente de una nueva clase de robots, que inevitablemente recuerdan a los de la saga y franquicia de ciencia-ficción “Transformers”, abre fascinantes perspectivas en el campo de la robótica.

Un equipo de robotistas, integrado, entre otros, por Jie Yin y Yanbin Li, de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, en Estados Unidos, ha ideado un modo de hacer que un conjunto de varias unidades de una estructura cúbica de plástico relativamente simple pueda adoptar más de mil configuraciones distintas utilizando solo tres motores activos. Este avance podría abrir el camino hacia sistemas artificiales que cambien de forma y puedan asumir múltiples funciones, algo ideal para robots enviados fuera de la Tierra, ya que el alto coste por kilogramo lanzado al espacio hace poco viable enviar a una flota de robots especializados cada uno en un conjunto específico de tareas.

De todos modos, crear un robot parecido a un transformer, no es para nada una opción fácil. Uno de los retos principales es conseguir la mayor cantidad de formas adoptables con la menor cantidad posible de actuadores en el robot.

Para superar este reto, el equipo se inspiró en un concepto jerárquico observado en la naturaleza, concepto subyacente, por ejemplo, en las fibras musculares organizadas por capas. También adoptó algunas de las estrategias en las que se basa la técnica de la papiroflexia u origami (confeccionar figuras plegando papel).

Los robotistas fabricaron cubos huecos de plástico con una impresora 3D y luego ensamblaron 36 de ellos con bisagras rotatorias; algunas bisagras se fijaron, mientras que otras se activaban de forma inalámbrica con un motor.

En las pruebas, el cuerpo del robot transformista adoptó más de mil formas, utilizando solo tres motores activos. Esas formas incluían estructuras similares a túneles, otras parecidas a puentes e incluso algunas con arquitecturas de varias plantas, a modo de edificios.

Los robots de este modelo pueden moverse hacia delante, hacia atrás y hacia los lados, sin necesitar pies ni ruedas, simplemente controlando los cambios de forma de la estructura.

Estos robots también pueden transportar carga.

Cuerpo de un robot transformista, capaz de adoptar más de mil formas distintas. (Foto: Jie Yin / NC State University)

El siguiente paso que estos robotistas planean dar en su singular línea de investigación y desarrollo aproxima aún más sus criaturas a los transformers de la ciencia-ficción. Yanbin Li plantea el deseo de lograr estructuras capaces de adoptar formas como la de un automóvil y de aumentar todavía más la capacidad de carga de tales robots.

La habilidad de estos robots para convertirse en habitáculos sería de gran utilidad para la astronáutica. Y también es una de las áreas en las que el equipo planea seguir avanzando. "Creemos que estas estructuras pueden utilizarse como robots y hábitats espaciales desplegables y configurables", explica Antonio Di Lallo, de la Universidad Estatal de Carolina del Norte y miembro del equipo de investigación y desarrollo. Y argumenta que un robot así puede ser enviado al espacio como una simple lámina plegada y luego hacer que se convierta en un refugio que sirva de hábitat, para finalmente hacer que vuelva a plegarse cuando ya no se le necesita en esa función y sí para otra.

Jie Yin y sus colegas exponen los detalles técnicos de sus robots transformistas y de lo que pueden hacer en la revista académica Nature Communications, bajo el título “Adaptive hierarchical origami-based metastructures”. (Fuente: NCYT de Amazings)