Un robot plegable y descartable del MIT que ya puede hacer varias tareas

En la reunión ICRA (International Conference on Robotics and Automation de IEEE) de 2015 en Seattle, los investigadores del MIT hicieron la demostración de un robot origami en miniatura que se autopliega, y luego puede marchar, nadar, y luego se puede descartar

De hecho, es el título del artículo, donde se plasman todos estos anuncios: a partir de una hoja plana con un imán dentro de ella, el robot se dobla sobre sí mismo en sólo unos segundos y está listo inmediatamente para recorrer el terreno o el agua impulsado por campos magnéticos, y luego, cuando ha cumplido con las tareas a realizar con él, se lo lleva a un depósito de acetona, donde se disuelve. Esta es la primera vez que se pudo demostrar un ciclo de vida completo de este tipo en un robot, y dentro de un tiempo todo esto lo podrá hacer dentro de un cuerpo humano.

El robot desplegado, cuya estructura está hecha de capas de PVC y poliestireno o papel cortadas con láser e intercalados entre sí, y un imán, sólo pesa 0,31 g y mide 1,7 cm de lado. Al colocarlo en una plataforma que le aplica calor, el PVC se contrae y produce pliegues en aquellos lugares donde se han realizado precisos cortes en las capas estructurales.

En menos de un minuto, el robot está terminado y listo para avanzar tranquilamente por el mundo a velocidades de entre 3 y 4 cm/s.

Hay que resaltar que el «motor» del robot en realidad no está del todo integrado en el conjunto autoplegable que se puede disolver. El motor se compone de dos partes: un imán permanente cúbico de neodimio que queda envuelto en el interior del robot, y además un conjunto de cuatro bobinas electromagnéticas debajo de la superficie, que mueven al robot al proporcionar los campos magnéticos que lo impulsan.

A esta altura, usted podría preguntarse para qué se necesita la parte plegada del robot si tienes un campo magnético que puede arrastrar el imán… y hay una buena respuesta. En primer lugar, el campo magnético no arrastra el imán hacia cualquier lugar: el campo es direccional, y se enciende y apaga a una frecuencia de alrededor de 15 Hz. Esto hace que el imán unido al robot oscile hacia atrás y adelante, moviendo junto a él la envoltura plegada. Mientras sucede esto, las «patas» delanteras y traseras del robot (que son parte parte del material plegado) hacen contacto con el suelo alternativamente, y la asimetría del diseño combinada con el punto de equilibrio, ubicado intencionadamente fuera del centro, hace que el robot camine hacia adelante.


El robot de origami y los métodos para moverlo.
(a) Vista del sistema. (b) Patrón de pliegue.
(c) Modo de avance por control basado en torque.
(d) Modo de control de natación basado en la fuerza

Nada de esto funciona en el robot cuando su estructura está plana, sin plegar: tiene que estar doblado en esta forma para poder caminar.

Las otras ventajas de utilizar un robot plegado en lugar de solo el imán son la capacidad de navegar en un líquido, así como la capacidad de realizar con más eficiencia tareas como mover objetos, o introducirse entre ellos. Y este no es el único diseño que se puede utilizar. Por supuesto, se puede optimizar para cualquier tarea que se esté tratando de realizar.


El sistema de bobinas electromagnéticas que impulsan el robot

Esta que se ve en el video es un modelo generalista. Si usted quiere lograr algo realmente de lujo, también se puede hacer que el proceso de plegado tenga varias etapas: un calor suave lleva a la primera configuración, y luego se aumenta el calor, con lo que se podría obtener una segunda etapa de plegado que resulta en un diseño diferente.

Una vez que hayas terminado de jugar con él, se puede llevar al robot a un tanque de acetona, donde será totalmente disuelto (a excepción del imán). También es posible hacer la capa estructural del robot de un material que se disuelva en agua. Hacer que todo el robot se disuelva en el agua es un poco más complicado, pero los investigadores tienen confíanza en que va a ser posible en un futuro próximo. También es posible que en un futuro próximo se integren sensores autoplegables en el cuerpo del robot, lo que podría llevar a un funcionamiento autónomo, y, finalmente, hacer todo dentro de su cuerpo.

 
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Publicación original: An Untethered Miniature Origami Robot That Self-folds, Walks, Swims, and Degrades, por Shuhei Miyashita, Steven Guitron, Marvin Ludersdorfer, Cynthia R. Sung y Daniela Rus del MIT y TU Munich. Fue presenteda en la reunión ICRA 2015 en Seattle.

Fuente: IEEE. Aportado por Eduardo J. Carletti

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