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Un rastreador robótico espeluznante
Las lombrices de tierra se arrastran por el suelo utilizando un mecanismo llamado peristaltismo para apretar y estirar los músculos a lo largo de sus cuerpos, avanzando poco a poco con cada ola de contracciones. Ahora, investigadores del MIT, la Universidad de Harvard y la Universidad Nacional de Seúl han diseñado un robot autónomo que se mueve de la misma manera. El robot, hecho casi en su totalidad de materiales blandos, es notablemente resistente: cuando lo pisa o lo golpea con un martillo, puede alejarse un poco ileso. Los investigadores dicen que un robot tan suave puede ser útil para navegar por terrenos accidentados o para atravesar espacios reducidos.
Para construir el robot conocido como Meshworm, los investigadores crearon lo que ellos llaman músculo artificial a partir de alambre hecho de níquel y titanio, una aleación con memoria de forma que se estira y contrae con el calor. Enrollaron el alambre alrededor del cuerpo de la malla para crear segmentos a lo largo de su longitud, al igual que los segmentos de una lombriz de tierra. Aplicar una pequeña corriente al cable lo calienta para apretar el tubo de malla e impulsar el robot hacia adelante.
Los investigadores, dirigidos por el profesor asistente de ingeniería mecánica Sangbae Kim, publicaron detalles del diseño en la revista IEEE / ASME Transactions on Mechatronics. Notaron que las lombrices de tierra tienen dos grupos de músculos principales: fibras musculares circulares que envuelven el cuerpo en forma de tubo y fibras musculares longitudinales que corren a lo largo de su longitud. Los dos grupos de músculos trabajan juntos para avanzar lentamente el gusano.
Para diseñar un sistema similar suave, impulsado por peristaltismo, los investigadores primero hicieron un cuerpo tubular largo enrollando y sellando con calor una hoja de malla de polímero. La malla, hecha de fibras de polímero entrelazadas, permite que el tubo se estire y contraiga como un resorte.
Fabricaron un alambre de níquel-titanio y lo enrollaron alrededor del tubo de malla, imitando las fibras musculares circulares de la lombriz de tierra. Luego colocaron una pequeña batería y una placa de circuito dentro del tubo y generaron una corriente para calentar el cable. Kim y sus colegas desarrollaron algoritmos para controlar el calentamiento y enfriamiento del cable, dirigiendo al gusano a moverse en varias direcciones.
El grupo sometió al robot a múltiples golpes con un martillo, incluso pisándolo para comprobar su durabilidad. A pesar de los violentos impactos, el robot se arrastró intacto. Puedes tirarlo y no se derrumbará, dice Kim. La mayoría de las piezas mecánicas son rígidas y frágiles a pequeña escala, pero las piezas de Meshworms son todas fibrosas y flexibles.