Diminuto, forma

Universidad de Colorado en Boulder

imagen: CLARI pesa menos que una pelota de Ping Pong y caben varias en la palma de tu mano.ver más

Crédito: Casey Cass/CU Boulder

Llegando a un aprieto cerca de usted: CLARI, el pequeño robot aplastable que puede cambiar pasivamente su forma para pasar por espacios estrechos, con un poco de inspiración del mundo de los insectos.

CLARI, que significa Compliant Legged Articulated Robotic Insect, proviene de un equipo de ingenieros de la Universidad de Colorado Boulder. También tiene el potencial de ayudar a los primeros intervinientes después de grandes desastres de una manera completamente nueva.

Varios de estos robots caben fácilmente en la palma de su mano y cada uno pesa menos que una pelota de ping pong. CLARI puede transformar su forma de cuadrada a larga y delgada cuando el entorno se vuelve estrecho, dijo Heiko Kabutz, estudiante de doctorado en el Departamento de Ingeniería Mecánica Paul M. Rady.

Kabutz y sus colegas presentaron el robot en miniatura en un estudio publicado el 30 de agosto en la revista "Advanced Intelligent Systems".

Ahora mismo CLARI tiene cuatro patas. Pero el diseño de la máquina permite a los ingenieros mezclar y combinar sus apéndices, dando lugar potencialmente a algunos robots salvajes y retorcidos.

"Tiene un diseño modular, lo que significa que es muy fácil de personalizar y agregar más patas", dijo Kabutz. "Con el tiempo, nos gustaría construir un robot de ocho patas estilo araña que pudiera caminar sobre una red".

CLARI está todavía en su infancia, añadió Kaushik Jayaram, coautor del estudio y profesor asistente de ingeniería mecánica en CU Boulder. El robot, por ejemplo, está atado a cables que le suministran energía y le envían comandos básicos. Pero espera que, algún día, estas pequeñas máquinas puedan arrastrarse de forma independiente a espacios donde ningún robot se ha arrastrado antes, como el interior de los motores a reacción o los escombros de edificios derrumbados.

"La mayoría de los robots actuales parecen básicamente un cubo", dijo Jayaram. “¿Por qué deberían ser todos iguales? Los animales vienen en todas las formas y tamaños”.

poder de cucaracha

Jayaram no es ajeno a los robots que reflejan la mezcolanza del mundo animal.

Como estudiante de posgrado en la Universidad de California, Berkeley, diseñó un robot que podía atravesar espacios estrechos comprimiéndose hasta aproximadamente la mitad de su altura, tal como las cucarachas se abren camino a través de las grietas de una pared. Pero esa máquina, dijo, representa sólo la punta del iceberg en lo que respecta a la flexibilidad animal.

"Pudimos pasar a través de huecos verticales", dijo. “Pero eso me hizo pensar: esa es una forma de comprimir. ¿Cuáles son los demás?

Ahí es donde CLARI, obligada a pasar a través de espacios horizontales, aparece en la imagen.

En su forma más básica, el robot tiene forma de cuadrado con una pata a lo largo de cada uno de sus cuatro lados. Sin embargo, dependiendo de cómo aprietes CLARI, puede volverse más ancho, como un cangrejo, o más alargado, como la vieja cucaracha favorita de Jayaram. En total, el robot puede transformarse desde unos 34 milímetros (1,3 pulgadas) de ancho en su forma cuadrada hasta unos 21 milímetros (0,8 pulgadas) de ancho en su forma alargada.

A diferencia de la anterior cucaracha mecanizada de Jayaram, cada una de las piernas de CLARI funciona casi como un robot independiente, con su propia placa de circuito y actuadores duales que mueven la pierna hacia adelante, hacia atrás y de lado a lado, similar a la articulación de la cadera humana. En teoría, esa modularidad podría permitir que los robots CLARI adopten una amplia variedad de formas.

"Lo que queremos son robots de uso general que puedan cambiar de forma y adaptarse a cualquier condición ambiental", dijo Jayaram. "En el mundo animal, podría ser algo así como una ameba, que no tiene una forma bien definida pero puede cambiar dependiendo de si necesita moverse rápido o engullir algo de comida".

Rastreador web

Él y Kabutz ven su diseño actual como el primero de una serie de robots CLARI que esperan que sean más pequeños y ágiles.

En futuras iteraciones, los investigadores quieren incorporar sensores a CLARI para que pueda detectar obstáculos y reaccionar ante ellos. El grupo también está examinando cómo darle al robot la combinación adecuada de flexibilidad y fuerza, dijo Kabutz, una tarea que se volverá más difícil cuanto más piernas agregue el equipo.

En última instancia, el equipo quiere desarrollar robots que cambien de forma y que no solo se muevan a través de un entorno de laboratorio, sino también en un espacio natural complejo, en el que las máquinas tendrán que rebotar en obstáculos como árboles o incluso briznas de hierba, o empujarse a través de las grietas. entre las rocas y sigue adelante.

"Cuando intentamos atrapar un insecto, este puede desaparecer en un hueco", dijo Kabutz. "Pero si tenemos robots con las capacidades de una araña o una mosca, podemos agregar cámaras o sensores, y ahora podemos comenzar a explorar espacios a los que antes no podíamos entrar".

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