BIOINGENIERÍA

Robots-cucaracha al rescate

Un equipo de investigadores diseña robots inspirados en la capacidad de las cucarachas para deslizarse por cualquier resquicio.

El robot se comprime a la mitad su tamaño
El robot se comprime a la mitad su tamaño Full et al.

En un futuro no muy lejano, puede que los supervivientes de un terremoto se alegren de ver aparecer entre los escombros a una pequeña cucaracha robótica. El equipo de Kaushik Jayaram y Robert Full presenta esta semana en la revista PNAS su primer prototipo de robot directamente inspirado en estos insectos. Los científicos han imitado la capacidad de la cucaracha americana (Periplaneta americana) para penetrar por espacios estrechos y han creado un robot capaz de comprimirse y atravesar ranuras cuatro veces más estrechas que su propio cuerpo.

Se comprime a la mitad su tamaño en apenas un segundo y sigue avanzando 

El secreto de estas criaturas está en la arquitectura de su exoesqueleto que se comprime a la mitad su tamaño en apenas un segundo mientras el animal se mueve a toda velocidad (avanza el equivalente a unas 20 veces el tamaño de su cuerpo en ese mismo tiempo). Los autores del trabajo también han descubierto que las cucarachas aprovechan la fricción de su cuerpo en un espacio estrecho para tomar velocidad. "Lo más impresionante de estas cucarachas es que pueden correr igual de rápido en un hueco de medio centímetro que en uno de un centímetro, porque reorientan sus patas según el tamaño”, afirma Jayaram.   

Los autores también han comprobado que las cucarachas pueden soportar hasta 900 veces su peso sin sufrir ningún tipo de daño.  Con estos datos han diseñado un robot sencillo y barato, con el tamaño de la palma de una mano, que puede extender sus patas hacia fuera cuando es aplastado y después cubrirlas con un escudo plástico similar a las duras y suaves alas de las cucarachas. Este robot, llamado CRAM (compressible robot with articulated mechanisms- robot comprimible con mecanismos articulados), es capaz de escurrirse por una grieta de la mitad de su altura y correr por ella. 

Los científicos creen que estos robots tienen mucho potencial para labores de búsqueda y rescate en escombros después de tornados, terremotos y explosiones. "En un terremoto, los servicios de emergencia necesitan saber si un área de escombros es estable y segura, pero el reto es que la mayoría de los robots no pueden moverse por estos escombros”, afirma Robert Full. "Pero si hay muchas grietas y conductos, se podría perfectamente lanzar unos cuantos de estos robots para que localicen supervivientes y entradas seguras para las fuerzas de rescate”. 

“La mayoría de los robots no pueden moverse por estos escombros” 

Jayaram construyó el modelo de robot utilizando una técnica similar a la del origami. Ahora se necesitará construir versiones más robustas para probarlas en la vida real.

"Se trata de un prototipo, pero muestra la viabilidad de un nuevo camino, utilizando lo que creemos que son los modelos más eficaces de robots blandos, esto es, animales con exoesqueletos”, insiste Full. Durante las tres últimas décadas, Full y su equipo han estudiado el movimiento de estos animales: cómo andan, corren, saltan, planean, se arrastran y se escurren para entender los principios biomecánicos básicos que subyacen a la locomoción, y que pueden utilizarse para diseñar mejores robots. “Los insectos son los animales más exitosos del mundo”, concluye. “Pueden entrar prácticamente en todas partes, así que deberíamos buscar inspiración en ellos para fabricar robots que puedan hacer lo mismo”. 

Referencia: Cockroaches traverse crevices, crawl rapidly in confined spaces, and inspire a soft, legged robot  (PNAS)

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