Pequeño micro-robot es puesto a prueba y soporta el golpe de un matamoscas

Xiaobin Ji et al. / Science Robotics, 2019

Ingenieros suizos y franceses crearon un robot de 190 miligramos que puede soportar el impacto de un matamoscas. Además, su versión independiente que pesa 780 miligramos es capaz de moverse sin cables. El robot funciona gracias a actuadores que se contraen bajo la influencia de un campo eléctrico como los músculos, dicen los autores del artículo en Science Robotics.

Lo que debes saber

En robótica, hay varias áreas avanzadas que están lejos de tener aplicaciones prácticas, pero se consideran prometedoras. Entre ellos, se pueden distinguir a los microrobots y los robots blandos.

Los robots del primer tipo generalmente tienen una masa de cientos de miligramos a varios gramos y pueden caber fácilmente en la palma de la mano. Por ejemplo, el año pasado, Rolls-Royce propuso y presentó un microrobot para inspeccionar y reparar los motores de las aeronaves.

Por otro lado, los robots blandos difieren del resto en que no solo las partes externas del cuerpo, sino también todos los componentes están hechos de materiales blandos y elásticos. Se supone que los robots completamente blandos se pueden usar de forma segura en medicina, y también serán resistentes a deformaciones severas.

El nuevo micro-robot

Ahora, los ingenieros dirigidos por Herbert Shea de la Escuela Politécnica Federal de Lausana combinaron en su último desarrollo las ventajas de ambos conceptos: su nuevo robot tiene una masa de cientos de miligramos, soporta deformaciones severas y puede moverse.

El robot de cuatro centímetros de largo tiene una forma alargada y tres patas, que se mueven gracias a los actuadores elastoméricos dieléctricos conectados a él. El principio de su funcionamiento se basa en la reacción de las capas dieléctricas a un campo eléctrico excitado: hace que las capas se unan, por lo que el actuador se expande en el plano transversal y empuja la pata hacia adelante. Después de eso, se contrae, pero la pata se engancha con su extremo a la superficie y no vuelve a su posición original, sino que empuja el robot hacia adelante.


El esquema del actuador dieléctrico elastomérico 
Xiaobin Ji et al. / Science Robotics, 2019

Características del pequeño autómada

La masa del robot vacío que solo puede moverse cuando está conectado por cable es de 190 miligramos. Sin embargo, puede levantar una carga útil de 5 veces su masa, por lo que los ingenieros decidieron usarla para dar autonomía al dispositivo. Crearon una pequeña placa con una batería, un convertidor de corriente, un microcontrolador, dos fotodiodos y algunos otros componentes con una masa total de 780 miligramos.


La masa de componentes de carga útil que hacen que el robot sea autónomo 
Xiaobin Ji et al. / Science Robotics, 2019

Esto permite que el robot se mueva de manera completamente autónoma, y ​​no solo en línea recta: los desarrolladores usaron dos fotodiodos en el tablero para que el robot pudiera seguir la curvatura de una línea oscura contra un fondo claro usando un algoritmo simple.

Soportó un golpe de matamoscas

Así mismo, los ingenieros demostraron que el robot sin electrónica adicional es capaz de soportar el golpe de un matamoscas. Aunque se debe señalar que antes de seguir usándolo, debe ser desabrochado de la superficie.

Durante la operación normal sin intervenciones, el robot recibe energía a través de cables y puede moverse a una velocidad de 30 milímetros por segundo; y en un estado completamente cargado, su velocidad disminuye a 12 milímetros por segundo, o aproximadamente 0.3 de la longitud de su cuerpo.


Componentes del tablero de control 
Xiaobin Ji et al. / Science Robotics, 2019

Recientemente, los ingenieros estadounidenses mostraron otro microrobot basado en actuadores elastoméricos dieléctricos. Crearon un robot volador con un peso de 660 miligramos, que puede hacer un vuelo controlado, recibiendo energía y comandos a través de los cables.
 

Victor Román
Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma.

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