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Robots con trompas de elefante flexibles que manipulan y colaboran

by Lisa Larsen
Ilustración de dos robots blancos y elásticos con forma de trompa, sobre hierba y piedras, cuyas pinzas se juntan alrededor de una bola amarilla.

Unos ingenieros de la Universidad Estatal de Colorado han creado robots flexibles con forma de tubo que se mueven un poco como la trompa de un elefante y que pueden agarrarse entre sí para formar máquinas más grandes. Cada robot tiene una pinza en cada extremo, así que puede trabajar solo o unirse a otros en cadenas, anillos y ramas, según informó la universidad el 11 de noviembre. El trabajo se publica en la revista Nature Machine Intelligence.

Por qué importa: casi todos los robots tienen un único cuerpo fijo durante toda su vida. Un brazo robótico sigue siendo un brazo y un robot con ruedas sigue sobre ruedas. Estos robots cambian de forma según la tarea, así que un pequeño equipo podría llevar una caja en un momento y, al siguiente, arrastrarse entre piedras como una serpiente.

Un cuerpo hecho de palos y cuerdas

El secreto es una idea de construcción llamada tensegridad (de «integridad tensional»). En lugar de bisagras y articulaciones rígidas, unas varillas duras flotan dentro de una red de cables tensos. Piensa en una tienda de campaña: son los vientos y la tela tirante, no el pegamento ni las bisagras, lo que mantiene las varillas en su sitio. Si tiras un poco más de los cables de un lado, toda la estructura se dobla.

Eso da a los robots un cuerpo blando y elástico. Pueden doblarse, aplastarse, estirarse y enroscarse sin que nada se rompa, según el equipo que dirige el profesor Jianguo Zhao. El movimiento lo producen pequeños motores. Encontrar motores lo bastante pequeños para caber, pero fuertes y fiables durante mucho tiempo, fue una de las partes más difíciles del proyecto, explica la universidad.

Tres robots blancos de tensegridad sobre fondo negro: uno estirado, otro encogido y otro doblado de lado, cada uno con una pinza de tres dedos arriba y patas pequeñas abajo.
Los robots reales: estirado, encogido y doblado, con una pinza en cada extremo · Imagen: Colorado State University Walter Scott, Jr. College of Engineering.

Pinzas que se dan la mano

Cada extremo lleva una pinza de tres dedos. Una pinza puede coger un objeto o agarrar el extremo de otro robot. Los investigadores eligieron pinzas en lugar de imanes, una forma habitual de unir robots modulares, porque los imanes pueden resbalar o fallar como punto de unión, y además las pinzas perdonan pequeños desajustes cuando dos robots se encuentran.

Una vez unidos, los robots pueden reorganizarse en cadenas, anillos y ramas de distintos tamaños. En su artículo científico el equipo muestra a los robots manipulando y transportando objetos en grupo, desplazándose de más de una manera y haciendo «locomanipulación», la palabra robótica para moverse y manejar cosas a la vez. Un solo robot también puede sujetar un objeto, levantarlo con todo el cuerpo o deslizarse por terreno irregular.

Probados fuera del laboratorio

No es solo una demostración sobre una mesa limpia. El doctorando y coautor principal Mahmud Hasan Saikot sacó los robots a paisajes naturales y desiguales para ver cómo se las arreglan sus cuerpos blandos sobre suelo real, cuenta Tomorrow’s World Today.

Hoy todavía los maneja una persona. Pero ya hay una primera señal de trabajo en equipo: dos robots se han encontrado y se han unido por sí solos, sin que nadie guiara las pinzas. El objetivo a largo plazo son equipos casi autónomos de «decenas o incluso cientos» de unidades que trabajen con poca supervisión. Eso es una visión de futuro, no algo que el equipo haya probado ya.

Dónde podrían ayudar los robots que cambian de forma

Los investigadores señalan tres tipos de trabajos:

  • Búsqueda y rescate: colarse entre escombros donde un robot rígido se quedaría atascado.
  • Apoyo en fábricas: un mismo diseño que puede ser pinza, transportista o reptador, en lugar de tres máquinas distintas.
  • Exploración espacial: enviar a la Luna o a Marte una caja de robots idénticos y montar allí mismo la forma que pida cada tarea.

Los robots blandos y flexibles están viviendo un gran año. Si te ha gustado este, disfrutarás con la mano robótica que camina sobre sus dedos, otra máquina que cambia para qué sirve su cuerpo.

Qué viene ahora

Los próximos pasos del equipo son que los robots trabajen solos, que puedan operar con seguridad junto a personas y que sean más rápidos. Atento al truco de «encontrarse y unirse»: si hoy dos robots lo consiguen solos, la prueba de verdad será que lo hagan diez mañana, con barro y viento, sin nadie sujetando el mando.

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Fuentes

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