Robots inspirados en insectos son más rápidos y baratos de fabricar

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Los ingenieros de la Universidad de California en San Diego han conseguido desarrollar un nuevo método que no requiere ningún equipo especial y funciona en solo minutos para crear robots suaves, flexibles e impresos en 3D.

Para la innovación, se requiere repensar la forma en la que se construyen los robots blandos: en lugar de descubrir como agregar materiales blandos a un cuerpo de robot rigido, los investigadores de UC San Diego comenzaron con un cuerpo blando y agregaron características rígidas a los componentes clave. Las estructuras que utilizaron, fueron inspiradas en los exoesqueletos de los insectos, que tienen partes blandas y rígidas; los investigadores llamaron a esta nueva creación “flexoesqueletos”.

flexoesqueleto

Este nuevo método permite la construcción de componentes blandos para robots en una pequeña fracción del tiempo previamente necesario y por una pequeña fracción del costo.

“Esperamos que estos flexoesqueletos conduzcan a la creación de una nueva clase de robots blandos y bioinspirados“, dijo Nick Gravish, profesor de ingeniería mecánica en la Escuela de Ingeniería Jacobs en UC San Diego y autor principal del artículo. “Queremos hacer que los robots blandos sean más fáciles de construir para los investigadores de todo el mundo“.

Este nuevo método permite la posibilidad de construir grandes grupos de robots flexoesqueletos con poco ensamblaje manual, así como ensamblar una biblioteca de componentes tipo lego que las piezas del robot puedan intercambiarse fácilmente.

Los esqueletos flexibles están hechos de impresión 3D de un material rígido en una hoja delgada que actúa como una base flexible. Están impresas con varias características que aumentan la rigidez en áreas específicas, nuevamente inspiradas en exoesqueletos de insectos, que combinan suavidad y rigidez para el movimiento y soporte.

Los investigadores detallaron este trabajo en la edición del 7 de abril de la revista Soft Robotics. El equipo planea poner sus diseños a disposición de los investigadores de otras instituciones y escuelas secundarias.

Un componente de flexoesqueleto tarda sólo 10 minutos en imprimirse y cuesta menos de $1. La impresión de flexoesqueleto se puede realizar en la gran mayoría de las impresoras de bajo coste disponibles comercialmente. Imprimir y ensamblar un robot completo lleva menos de 2 horas.

Los investigadores consiguieron encontrar el material de superficie flexible más adecuado para imprimir los esqueletos flexibles, que resultó ser una lámina de policarbonato. La observación cuidadosa del comportamiento de los insectos los llevó a agregar características para aumentar la rigidez.

El objetivo final es poder crear una línea de ensamblaje que imprima robots completos de esqueletos flexible sin necesidad de ensamblaje manual. Un enjambre de estos pequeños robots podría hacer tanto trabajo como un robot masivo por sí solo, o incluso más.

En 1989, el cofundador de iRobot, Rodney Brooks, luego en el Laboratorio de Inteligencia Artificial del MIT, abogó por misiones espaciales que consistirían en “un gran número de robots autónomos simples producidos en masa que son pequeños para los estándares actuales”. Él y su coautora, Anita Flynn, titularon el artículo “Rápido, barato y fuera de control: una invasión robótica del sistema solar”. El documento fue fundamental para Gravish, quien espera que este estudio sea un paso más en esa dirección, pero para todo el campo de la robótica, no solo el espacio.

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