A primera vista, los robots parecerían no tener exactamente nada en común con los guisantes de olor u otras enredaderas. Sin embargo, gracias a algunos científicos innovadores, ahora comparten al menos un rasgo: la capacidad de extender su alcance.
Inspirados por la acción de crecimiento de las plantas y otros seres vivos, los investigadores de la Universidad de California en Santa Bárbara y la Universidad de Stanford han desarrollado un robot tubular que, al igual que un guisante de olor, navega por su entorno extendiendo su punta y controlando su dirección de crecimiento basándoseen lo que detecta externamente. Dicha máquina se presta bien para una variedad de propósitos en entornos restringidos, desde despejar obstrucciones arteriales hasta hacer túneles a través de escombros para operaciones de búsqueda y rescate.
"Cuando piensas en los robots hoy en día, la mayoría de ellos están en el mundo de las fábricas", dijo Elliot Hawkes, ingeniero mecánico de UCSB. Pero ahora mismo hay un gran impulso para ver si podemos crear robots que realmente puedan vivir y ayudaren el mundo humano ". Los robots, conocidos por su precisión y acción constante y repetible en espacios altamente controlados, ahora están siendo explorados por su potencial para trabajar en circunstancias variables. Por ejemplo, dijo Hawkes, estos llamados robots" suaves "pueden adaptar sus acciones a la presencia de obstáculos incluidos los humanos o cambiar de forma para interactuar en una variedad de espacios. La investigación sobre este proyecto, titulado "Un robot blando que navega por su entorno a través del crecimiento", aparece en la revista Ciencia robótica .
Si bien se han realizado muchas investigaciones sobre la locomoción de los robots, desde rodar hasta volar e incluso caminar inspirado en animales, un robot que se alarga y se extiende es un desafío bastante nuevo para los ingenieros mecánicos. El diseño de este robot blando en particular se inspiró en la naturaleza,específicamente al arrastrar enredaderas e hifas de hongos, e incluso por células nerviosas, todas las cuales crecen desde sus puntas.
"En los casos en los que la naturaleza usa este tipo de movimiento para ir a alguna parte, a menudo intenta crear una estructura que luego pueda usar", dijo Hawkes. Las neuronas forman conductos que pueden transportar señales entre el cerebro y los órganos, células en crecimiento de la puntaen el tallo de una planta puede soportarlo contra el viento y la lluvia, y las hifas de hongos pueden transportar nutrientes.
Ese principio es el mismo con el robot en crecimiento de los investigadores. Crea su forma a través de la presión neumática desde adentro, similar a un globo inflado, lo que permite el transporte de cosas dentro de él.
"La presión es la fuerza impulsora", dijo Hawkes. Sin embargo, a diferencia de un globo inflado, la presión no causa expansión a lo largo de su cuerpo, sino que lo despliega en la punta piense en un soplador de fiesta, eliminando la fricción deslizante.entre el cuerpo y el medio ambiente. Esa fue una de las principales prioridades de los investigadores, ya que buscaban desarrollar esta prueba de concepto.
"Ayuda a estos robots a atravesar entornos realmente restringidos porque no hay ningún deslizamiento", explicó Hawkes, quien con sus colegas está investigando el potencial de esta tecnología para la cirugía endovascular. Con técnicas convencionales, se inserta un catéter en un sistema arterial -a menudo en la arteria más grande de la pierna, pero a medida que se empuja puede encontrar vasos más estrechos que se vuelven más convolucionados.
"En algún momento puede llegar a este límite", dijo Hawkes. Un catéter demasiado blando y se doblará; demasiado rígido y puede atravesar la pared de los vasos sanguíneos. Con un robot blando que crece, no solo la puntanavegar por los diferentes giros y vueltas del sistema vascular, pero también puede adaptarse a diámetros más pequeños según sea necesario sin un desgaste excesivo del delicado tejido del vaso sanguíneo, mientras se tira del catéter necesario para completar el procedimiento.
A mayor escala, un robot similar podría usarse en operaciones de búsqueda y rescate para abrirse camino a través de los escombros dejados por los edificios derrumbados para entregar agua a los atrapados debajo, con una perturbación mínima de los restos inestables. O podríautilizarse para enrutar cables, alambres y mangueras entre paredes y a través de espacios menos accesibles durante la construcción.
La tecnología aún se encuentra en sus primeras etapas, ya que Hawkes y sus colegas de Stanford trabajan para hacer que el robot sea más robusto y funcional en una variedad de circunstancias.
"Tenemos la visión de que los trabajadores de rescate usen cientos de estas cosas porque son solo aire y plástico", dijo Hawkes. Los investigadores están buscando equipar a los robots con varios sensores que pueden, por ejemplo, tomar muestras del aire o transmitirimágenes del material por el que viajan.
La investigación sobre este proyecto también fue realizada por Laura H. Blumenschein, Joey D. Greer y Allison M. Okamura en la Universidad de Stanford.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Santa Bárbara . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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