Los investigadores que crearon un robot blando que podía navegar por laberintos simples sin dirección humana o de computadora ahora se han basado en ese trabajo, creando un robot blando «sin cerebro» que puede navegar en entornos más complejos y dinámicos.
«En nuestro trabajo anterior, demostramos que nuestro robot blando era capaz de girar y girar a través de una carrera de obstáculos muy simple», dice Jie Yin, coautor correspondiente de un artículo sobre el trabajo y profesor asociado de mecánica y aeroespacial. ingeniería en la Universidad Estatal de Carolina del Norte. «Sin embargo, no podía girar a menos que encontrara un obstáculo. En términos prácticos, esto significaba que a veces el robot podía quedarse atascado, rebotando hacia adelante y hacia atrás entre obstáculos paralelos.
«Hemos desarrollado un nuevo robot blando que es capaz de girar por sí solo, lo que le permite abrirse camino a través de laberintos sinuosos e incluso esquivar obstáculos en movimiento. Y todo se hace utilizando inteligencia física, en lugar de ser guiado por un computadora.»
La inteligencia física se refiere a objetos dinámicos, como robots blandos, cuyo comportamiento se rige por su diseño estructural y los materiales de los que están hechos, en lugar de ser dirigido por una computadora o la intervención humana.
Al igual que la versión anterior, los nuevos robots blandos están hechos de elastómeros de cristal líquido en forma de cinta. Cuando los robots se colocan sobre una superficie que tiene al menos 55 grados Celsius (131 grados Fahrenheit), que es más caliente que el aire ambiente, la parte de la cinta que toca la superficie se contrae, mientras que la parte de la cinta expuesta al aire no lo hace. no. Esto induce un movimiento de balanceo; cuanto más cálida es la superficie, más rápido rueda el robot.
Sin embargo, mientras que la versión anterior del robot blando tenía un diseño simétrico, el nuevo robot tiene dos mitades distintas. La mitad del robot tiene la forma de una cinta retorcida que se extiende en línea recta, mientras que la otra mitad tiene la forma de una cinta más apretada que también se retuerce sobre sí misma como una escalera de caracol.
Este diseño asimétrico significa que un extremo del robot ejerce más fuerza sobre el suelo que el otro extremo. Piense en un vaso de plástico que tiene una boca más ancha que su base. Si lo haces rodar sobre la mesa, no rueda en línea recta, sino que forma un arco a medida que viaja a través de la mesa. Esto se debe a su forma asimétrica.
«El concepto detrás de nuestro nuevo robot es bastante simple: debido a su diseño asimétrico, gira sin tener que entrar en contacto con un objeto», dice Yao Zhao, primer autor del artículo e investigador postdoctoral en NC State. «Entonces, si bien todavía cambia de dirección cuando hace entra en contacto con un objeto, lo que le permite navegar por laberintos, no puede quedarse atrapado entre objetos paralelos. En cambio, su capacidad para moverse en arcos le permite esencialmente moverse libremente».
Los investigadores demostraron la capacidad del diseño asimétrico del robot blando para navegar por laberintos más complejos, incluidos laberintos con paredes móviles, y pasar por espacios más estrechos que su tamaño corporal. Los investigadores probaron el nuevo diseño del robot tanto en una superficie metálica como en arena.
«Este trabajo es otro paso adelante para ayudarnos a desarrollar enfoques innovadores para el diseño de robots blandos, particularmente para aplicaciones en las que los robots blandos podrían recolectar energía térmica de su entorno», dice Yin.
El trabajo se realizó con el apoyo de la Fundación Nacional de Ciencias bajo las subvenciones 2005374, 2126072, 1944655 y 2026622.
