Músculos robóticos blandos

Un brazo de serpiente “robot blando” diseñado por el Instituto Wyss de Harvard y el instituto CSAIL del MIT. HARVARD WYSS / MIT CSAIL

Financiado en parte por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA), un equipo de investigadores del MIT Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL), junto con científicos de la Harvard University’s Wyss Institute, han creado «músculos» para robots que utilizan motores hidráulicos en lugar de motores eléctricos. Estos músculos son fuertes: los investigadores dicen que su músculo robot de 2,6 gramos puede levantar un objeto de 3 kilogramos, es como si pato levantara un coche, y pueden encogerse para reducir su tamaño al 10 por ciento de su original, mientras usan mucha menos energía que los típicos robots de metal y circuitos.

Los nuevos músculos del robot blando comparten mucho con el tejido muscular animal. Donde los humanos tienen músculos, los robots tienen lo que se llaman actuadores, pequeños mecanismos que controlan el movimiento. Un robot humanoide con expresiones faciales realistas, por ejemplo, tiene un grupo de actuadores enterrados bajo la superficie de la «piel», que trabajan de forma coordinada para levantar las cejas, fruncir las comisuras de la boca, etc.

La mayoría de los actuadores robóticos son eléctricos y funcionan con batería. Esa es una razón por la cual los robots (y exoesqueletos robóticos que también usan actuadores eléctricos) son poco prácticos en alguos entornos militares, debido a la necesidad de transportar varios paquetes de baterías de iones de litio para moverse.

Los músculos robóticos Wyss-CSAIL funcionan con actuadores hidráulicos, que utilizan agua y aire. Consisten en un «esqueleto» de metal cuidadosamente diseñado o algún otro material plegado en una bolsa sellada al vacío. A medida que se agrega o quita el aire o el agua de la bolsa, el cambio en la presión hace que el esqueleto y la piel se doblen o desplieguen de manera que permite agarrar, empujar u otras funciones limitadas.

«Uno de los aspectos clave de estos músculos es que son programables, en el sentido de que el diseño de cómo el esqueleto se pliega, define cómo se mueve toda la estructura. Básicamente se obtiene ese movimiento sin la necesidad de un sistema de control «, dijo Shuguang Li, investigador del Instituto Wyss y CSAIL, en un comunicado.

Al cambiar los actuadores eléctricos por otros orgánicos, se puede conseguir que los robots sean más fáciles de manejar y reducir la cantidad de procesamiento de la computadora del robot, dicen los investigadores. «Incorporar inteligencia en el cuerpo (a través de patrones de plegado específicos, en el caso de nuestros actuadores) tiene el potencial de simplificar los algoritmos necesarios para dirigir al robot. Todos estos actuadores tienen el mismo interruptor simple de encendido / apagado, que sus cuerpos luego traducen en una amplia gama de movimientos «, dijo la investigadora del MIT Daniela Rus.

Estos músculos ligeros y de alta potencia también amplían la gama de aplicaciones para robots, desde exoesqueletos blandos para transportar cargas pesadas a distancias más largas hasta, potencialmente, pequeños robots que pueden ser ingeridos o implantados en el cuerpo para realizar tareas biológicas específicas. (Los investigadores han demostrado que pueden construir los músculos robóticos con un polímero soluble en agua que se disuelve cuando ya no es necesario (por lo que no se pega dentro por más tiempo de lo necesario).

Fte.: Nextgov