Por Matt Shipman
Los investigadores que crearon un robotic blando que podía navegar por laberintos simples sin dirección humana o de computadora ahora se han basado en ese trabajo, creando un robotic blando “sin cerebro” que puede navegar en entornos más complejos y dinámicos.
“En nuestro trabajo anterior, demostramos que nuestro robotic blando period capaz de girar y girar a través de una carrera de obstáculos muy easy”, cube 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 pudo girar a menos que encontrara un obstáculo. En términos prácticos, esto significaba que el robotic a veces podía quedarse atascado, rebotando entre obstáculos paralelos.
“Hemos desarrollado un nuevo robotic 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 una 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 estar dirigido por una computadora o la intervención humana.
como con la versión anteriorlos 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 robotic.
Sin embargo, mientras que la versión anterior del robotic blando tenía un diseño simétrico, el nuevo robotic tiene dos mitades distintas. La mitad del robotic 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 robotic 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 robotic es bastante easy: debido a su diseño asimétrico, gira sin tener que entrar en contacto con un objeto”, cube Yao Zhao, primer autor del artículo e investigador postdoctoral en NC State. “Entonces, aunque todavía cambia de dirección cuando 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 robotic 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 robotic tanto en una superficie metálica como en area.
“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”, afirma Yin.
El periódico, “Laberinto robótico suave autónomo físicamente inteligente Escaper,“aparece en la revista Avances científicos. El primer autor del artículo es Yao Zhao, investigador postdoctoral en NC State. Hao Su, profesor asociado de ingeniería mecánica y aeroespacial en NC State, es el coautor correspondiente. Otros coautores incluyen a Yaoye Hong, un reciente Ph.D. graduado de NC State; Yanbin Li, investigador postdoctoral de NC State; y Fangjie Qi y Haitao Qing, ambos Ph.D. estudiantes en NC State.
El trabajo se realizó con el apoyo de la Fundación Nacional de Ciencias bajo las subvenciones 2005374, 2126072, 1944655 y 2026622.
Universidad Estatal de Carolina del Norte
