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... y lo suficientemente delicados como para arrancar una frambuesa

Los robots están manejando un nuevo tipo de poder blando. Los investigadores los han equipado con una nueva clase de músculos que, como los nuestros, ofrecen tanto fuerza como sensibilidad. Al no dominar y dañar los objetos que están manipulando, los músculos podrían ayudar algún día a una nueva generación de robots blandos a realizar tareas delicadas - todo, desde recoger fruta hasta ayudar a personas mayores.

Los robots, especialmente los que se utilizan en la fabricación, han sido buenos durante mucho tiempo en tareas repetitivas que requieren mucha potencia, como soldar piezas de un chasis de automóvil. Pero sus movimientos tienden a ser rígidos y poco adecuados para tareas que requieren cantidades variables de fuerza. También son potencialmente peligrosos para cualquiera que deambule demasiado cerca. Los investigadores de robótica están tratando de crear versiones más blandas que puedan funcionar junto con los humanos, o incluso como parte de ellos, como las prótesis que pueden ayudar a caminar a las personas con parálisis.

Músculos robóticos blandos Músculos robóticos blandos

Dos tecnologías de músculo blando han saltado a primer plano: actuadores neumáticos, que bombean gases o líquidos en bolsas blandas para crear movimientos particulares, y dispositivos llamados actuadores dieléctricos de elastómero, que aplican un campo eléctrico sobre un plástico flexible aislante para deformarse con un particular movimiento. Los actuadores neumáticos son potentes y fáciles de fabricar, pero las bombas pueden ser voluminosas y los gases y fluidos en movimiento pueden ser lentos. Los actuadores dieléctricos de elastómero son rápidos y de bajo consumo. Pero a menudo fallan catastróficamente cuando un rayo de electricidad atraviesa el plástico.

Ahora, investigadores dirigidos por Christoph Keplinger, un físico de la Universidad de Colorado en Boulder, se han casado con lo mejor de ambas tecnologías, creando actuadores blandos que usan electricidad para impulsar el movimiento de líquidos dentro de pequeñas bolsas. El diseño es simple Los actuadores comienzan con pequeñas bolsas de plástico que contienen un líquido aislante, como el aceite de canola normal del supermercado. Cuando los investigadores aplican una tensión entre los electrodos colocados a ambos lados de la bolsa, se unen, exprimiendo el líquido y haciendo que fluya a las regiones cercanas. El resultado es que el actuador cambia de forma y todo lo que está conectado se mueve.

Keplinger y sus colegas informan hoy en un par de artículos en Science y Science Robotics que crearon tres diseños de músculo blando que se contraen con la precisión y la fuerza de los músculos esqueléticos de mamíferos. En su artículo de Science, el equipo de Keplinger demostró que una serie de actuadores en forma de rosquilla tenía la destreza para permitir que una pinza robótica recogiera y mantuviera una frambuesa. También demostraron que si un rayo de electricidad atravesaba el líquido aislante entre los electrodos, cualquier "daño" se reparaba instantáneamente cuando el arco se detenía, y un nuevo líquido fluía a la región. Y en Science Robotics, el equipo de Keplinger informa que creó otros dos diseños musculares que se contraen linealmente, conocidos como Peano-HASEL, muy parecido a un bíceps humano, lo que les permite levantar mucho más que su propio peso a una rápida velocidad de repetición.

"Este es un gran paso", dice Robert Shepherd, un experto en robótica de la Universidad de Cornell. "Lo que tienen es el beneficio del sistema de fluidos con control eléctrico directo". Esa combinación, dice Shepherd, podría impulsar numerosas aplicaciones, incluidos dispositivos protésicos más reales y robots blandos que pueden funcionar junto a personas sin problemas de seguridad. Y debido a que los materiales para hacer los músculos blandos son baratos y de fácil acceso, seguro que seguirán otros nuevos diseños.

Referencias:

Hydraulically amplified self-healing electrostatic actuators with muscle-like performance
Peano-HASEL actuators: Muscle-mimetic, electrohydraulic transducers that linearly contract on activation

Modificado por última vez enViernes, 05 Enero 2018 19:29