Gracias a los ‘flexoesqueletos’, estos robots inspirados en insectos son más rápidos y baratos de fabricar

El estudiante James Jiang, el primer autor del artículo, muestra uno de los esqueletos flexibles desarrollados con el método de impresión 3D de los investigadores. Crédito: Universidad de California – San Diego

Los ingenieros de la Universidad de California en San Diego han desarrollado un nuevo método que no requiere ningún equipo especial y funciona en solo minutos para crear robots blandos, flexibles e impresos en 3D.

La innovación proviene de repensar la forma en que se construyen los robots blandos: en lugar de descubrir cómo agregar materiales blandos a un cuerpo de robot rígido, los investigadores de UC San Diego comenzaron con un cuerpo blando y agregaron características rígidas a los componentes clave. Las estructuras se inspiraron en los exoesqueletos de insectos, que tienen partes blandas y rígidas; los investigadores llamaron a sus creaciones «flexoesqueletos».

El nuevo método permite la construcción de componentes blandos para robots en una pequeña fracción del tiempo previamente necesario y por una pequeña fracción del costo.

«Esperamos que estos flexoesqueletos conduzcan a la creación de una nueva clase de robots blandos y bioinspirados», dijo Nick Gravish, profesor de ingeniería mecánica en la Escuela de Ingeniería Jacobs en UC San Diego y autor principal del artículo. «Queremos hacer que los robots blandos sean más fáciles de construir para los investigadores de todo el mundo».

El nuevo método permite construir grandes grupos de robots flexoesqueletos con poco ensamblaje manual, así como ensamblar una biblioteca de componentes tipo Lego para que las piezas del robot puedan intercambiarse fácilmente.

Crédito: Universidad de California – San Diego

Los esqueletos flexibles están hechos de impresión en 3D de un material rígido en una hoja delgada que actúa como una base flexible. Están impresas con varias características que aumentan la rigidez en áreas específicas, nuevamente inspiradas en exoesqueletos de insectos, que combinan suavidad y rigidez para movimiento y soporte.

Los investigadores detallan su trabajo en la edición del 7 de abril de la revista Robótica SuaveEl equipo planea poner sus diseños a disposición de los investigadores en otras instituciones, así como en las escuelas secundarias.

Un componente de flexoesqueleto tarda 10 minutos en imprimirse y cuesta menos de $ 1. La impresión de flexoesqueleto se puede realizar en la mayoría de las impresoras de bajo costo disponibles comercialmente. Imprimir y ensamblar un robot completo lleva menos de dos horas.

Los investigadores encuestaron una variedad de materiales hasta que encontraron la superficie flexible adecuada para imprimir los esqueletos flexo, que resultó ser una lámina de policarbonato. La observación cuidadosa del comportamiento de los insectos los llevó a agregar características para aumentar la rigidez.

Gracias a los ‘flexoesqueletos’, estos robots inspirados en insectos son más rápidos y baratos de fabricar
Las partes impresas son fácilmente intercambiables. Crédito: Universidad de California – San Diego

El objetivo final es crear una línea de ensamblaje que imprima robots completos de esqueleto flexible sin necesidad de ensamblaje manual. Un enjambre de estos pequeños robots podría hacer tanto trabajo como un robot masivo por sí solo, o más.

En 1989, el cofundador de iRobot, Rodney Brooks, luego en el Laboratorio de Inteligencia Artificial del MIT, abogó por misiones espaciales que consistirían en «un gran número de robots autónomos simples producidos en masa que son pequeños para los estándares actuales». Él y su coautora, Anita Flynn, titularon el artículo «Rápido, barato y fuera de control: una invasión robótica del sistema solar». El documento fue fundamental para Gravish, quien espera que este estudio sea un paso más en esa dirección, pero para todo el campo de la robótica, no solo el espacio.

 


Más información:
Mingsong Jiang y col. La impresión de esqueleto flexible permite la fabricación versátil de robots híbridos blandos y rígidos, Robótica Suave (2020).

Proporcionado por

Universidad de California – San Diego

 

 

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