Las cucarachas inspiran pequeños robots de búsqueda y rescate

Miércoles 14 de agosto de 2019 | 14:00hs.
Las cucarachas son pequeñas criaturas casi indestructibles. Estos resistentes insectos han existido desde hace al menos 320 millones de años, sobreviviendo a los dinosaurios. Una cucaracha también puede transportar cargas de hasta 900 veces su peso corporal, encogerse hasta un cuarto de su altura para caber en pequeñas grietas y vivir durante una semana sin su cabeza.

Inspirados por las cualidades de este humilde insecto, un grupo de investigadores de China y Estados Unidos crearon un prototipo de un robot en miniatura de movimiento rápido y casi indestructible, que podría reemplazar a los perros rastreadores para detectar a las personas atrapadas en los escombros después de un terremoto o evento desastroso similar.

Investigadores de la Universidad Tsinghua de China y la Universidad de California, Berkeley, publicaron su estudio sobre los llamados robots blandos en la revista académica Science Robotics.

"Aunque la cucaracha es una plaga molesta, tiene ciertas características interesantes, incluida la capacidad de moverse rápido en un espacio estrecho y ser difícil de aplastar", dijo Zhang Min, profesor asistente de la Escuela de Graduados de la Universidad de Tsinghua en Shenzhen y uno de los autores del estudio. "Estas características nos inspiraron a desarrollar un robot blando robusto y de rápido movimiento".

Su trabajo en robots blandos se realizó bajo la asociación del Instituto Tsinghua-Berkeley Shenzhen, una iniciativa para colaborar con investigadores globales en campos como la ciencia ambiental y las nuevas tecnologías de energía.

Los científicos se han inspirado durante mucho tiempo en los insectos, incluidas las cucarachas, para diseñar robots. Investigadores de UC Berkeley desarrollaron previamente un robot parecido a una cucaracha del tamaño de una palma, aproximadamente 20 veces el tamaño del error, para uso de rescate en 2017.

En comparación, el nuevo prototipo logró avances en términos de tamaño y, lo que es más importante, velocidad y robustez.

El último robot, que tiene aproximadamente el tamaño de un sello postal y pesa menos de una décima parte de un gramo, está compuesto por una película delgada piezoeléctrica flexible y un esqueleto de polímero con dos patas.

A pesar de su marco pequeño, este prototipo mostró la velocidad más rápida entre los robots de escamas de insectos en un rango de peso similar, así como la "ultra robustez", según Lin Liwei, profesor de ingeniería mecánica en UC Berkeley, quien dirigió la investigación.

Puede moverse tan rápido como una cucaracha real con velocidades de hasta 20 cuerpos por segundo. También continuó moviéndose después de ser pisado por un humano adulto que pesaba 60 kilogramos, que es aproximadamente 1 millón de veces más pesado que el robot, según el estudio.

Esas características configuran el robot para una aplicación potencial en el alivio de desastres, un campo en el que su tamaño, agilidad y resistencia serían invaluables para ayudar a detectar sobrevivientes atrapados debajo de los escombros en catástrofes, como terremotos importantes.

"La innovación clave son los materiales blandos y las estructuras utilizadas en el robot", dijo Lin. "Si el robot es demasiado blando, no podrá moverse rápido. Si el robot es demasiado rígido, no puede soportar la fuerza del peso humano”. El estudio detalló cómo la combinación correcta de materiales blandos y estructura permitió al robot operar de manera eficiente.

Si bien el robot está conectado a cables delgados para obtener energía, los investigadores están trabajando para integrar una batería y un circuito de control para deshacerse del cable existente en su diseño, lo que ayuda a expandir su uso en otras aplicaciones. Además de que podrán agregarle más sensores de por ej. gas e incluso una pequeña cámara.

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