Una nueva clase de robots y actuadores completamente blandos están inspirados en la capacidad de los camaleones para capturar presas en una fracción de segundo lanzándoles sus lenguas pegajosas.
Estos robots –desarrollados por Ramses Martinez, profesor asistente en la Escuela de Ingeniería Industrial de Purdue– se fabrican con polímeros elásticos similares a las bandas de goma, con canales neumáticos internos que se expanden con la presurización, son capaces de realizar movimientos de alta potencia y alta velocidad utilizando energía elástica almacenada.
La energía elástica de estos robots se almacena estirando su cuerpo en una o múltiples direcciones durante el proceso de fabricación siguiendo principios inspirados en la naturaleza. Similar al golpe de lengua del camaleón, un robot neumático pretensado es capaz de expandirse cinco veces su propia longitud, atrapar un escarabajo vivo y recuperarlo en solo 120 milisegundos.
Un video que muestra este robot para atrapar insectos está disponible en
“Creíamos que si podíamos fabricar robots capaces de realizar movimientos de gran amplitud a alta velocidad como los camaleones, entonces muchas tareas automatizadas podrían completarse con mayor precisión y de una manera mucho más rápida”, dijo Martínez. “Los robots convencionales generalmente se construyen con componentes duros y pesados que ralentizan su movimiento debido a la inercia. Queríamos superar ese desafío”.
Muchas aves, como el pájaro carpintero de tres dedos, utilizan la energía elástica almacenada en los tendones estresados en la parte posterior de sus patas, lo que les permite no caerse de una rama cuando están dormidos. La anatomía de estas aves ha servido como ejemplo para permitir la fabricación de pinzas robóticas capaces de potencia cero que soporten hasta 100 veces su peso y se posen boca abajo desde ángulos de hasta 116 grados.
La adaptabilidad de los brazos suaves de estas pinzas al objeto agarrado maximiza el área de contacto, mejora el agarre y facilita la captura a alta velocidad y la retención de potencia cero. Un video que muestra cómo estas pinzas robóticas suaves inspiradas en aves atrapan una bola que se mueve a 10 milímetros por segundo en solo 65 milisegundos está disponible en http://bit.ly/35UpN3K.
Algunas plantas también saben cómo explotar la energía elástica para lograr un movimiento de alta velocidad utilizando “mecanismos de trampa”. La Venus atrapamoscas utiliza la energía elástica almacenada en sus hojas curvadas biestables para cerrar rápidamente a las presas que exploran su superficie interna.
Inspirado por el mecanismo de trampa de la trampa para moscas Venus y estudiando cómo los lagartos atrapan insectos, el equipo de Purdue creó una trampa para moscas Venus robótica y suave, que se cierra en solo 50 milisegundos después de recibir un breve estímulo presurizado. Un vídeo de cámara de alta velocidad que muestra el cierre en un instante de esta suave trampa robótica Venus está disponible en http://bit.ly/2Bsuhkc.
Martínez dijo que estos nuevos robots blandos pretensados tienen varias ventajas significativas sobre los sistemas robóticos blandos existentes. Primero, se destacan en agarrar, sostener y manipular una gran variedad de objetos a alta velocidad. Pueden usar la energía elástica almacenada en su capa elastomérica pretensada para sostener objetos de hasta 100 veces su peso sin consumir energía externa.
Su piel suave se puede modelar fácilmente con antideslizantes, lo que aumenta significativamente su tracción y les permite posarse boca abajo durante períodos prolongados de tiempo y facilita la captura de presas vivas, informa Eureka Alert.
Fuente: EP