Magic Bots: Los Robots Inspirados En La Vid Pueden Crecer A Pedido

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Los robots suaves y flexibles que imitan a las vides pueden crecer miles de veces su longitud original a velocidades más rápidas de lo que la persona promedio puede correr.

Un nuevo estudio encuentra que los robots que imitan las viñas de hiedra pueden crecer miles de veces su longitud original a velocidades más rápidas de lo que una persona promedio puede correr.

Los nuevos robots blandos y flexibles podrían ser usados ​​algún día en situaciones difíciles, como deslizarse entre escombros o serpientes dentro del cuerpo humano, dijeron los científicos.

Anteriormente, los científicos han diseñado robots que copian la forma en que se mueven los animales y otros organismos, que van desde patas articuladas y alas batientes hasta cuerpos que se deslizan y colas onduladas. [Los 6 robots más extraños jamás creados]

Además de la locomoción, la capacidad de moverse de un lugar a otro, las células y los organismos pueden navegar por sus entornos a través del crecimiento. Por ejemplo, las neuronas se ramifican hacia afuera para incorporarse a las extremidades, y las raíces crecen hacia abajo en el suelo para absorber el agua y los nutrientes.

El autor principal del estudio, Elliot Hawkes, un robotista de la Universidad de California, Santa Bárbara, se inspiró para desarrollar un robot que crece después de "ver una planta de hiedra inglesa, a lo largo de los meses, crecer a la vuelta de la esquina de mi estantería en busca de luz solar y pensando que de una manera cierta, muy lenta, iba a alguna parte ", dijo.

Algunas ventajas del crecimiento sobre la locomoción incluyen la capacidad de maniobrar a través de espacios estrechos y formar estructuras 3D potencialmente útiles. Hasta ahora, sin embargo, los robots que crecen podrían extenderse solo de una a cinco veces su longitud corporal y a velocidades de hasta aproximadamente 23.6 pulgadas (60 centímetros) por hora.

Ahora, Hawkes y sus colegas han desarrollado un robot que puede crecer miles de veces su longitud corporal a velocidades de hasta 22 mph (35,4 km / h). En comparación, el hombre promedio puede correr alrededor de 15 mph (24 km / h) por períodos cortos, y el hombre más veloz del mundo, Usain Bolt, puede correr hasta unos 28 mph (45 km / h), según el Consejo Nacional de Fuerza y ​​Fitness.

El robot inspirado en la vid puede crecer múltiples ramas en nodos preprogramados.

El robot inspirado en la vid puede crecer múltiples ramas en nodos preprogramados.

Crédito: Hawkes et al.

El robot recientemente desarrollado está hecho de polietileno suave y flexible, el plástico más común en el mundo. Crece desde su punta a través de la presión de aire interna, que empuja los tubos de plástico almacenados en su base hacia arriba a través del núcleo de su cuerpo. El robot tiene inicialmente 11 pulgadas (28 cm) de largo, pero puede alcanzar rápidamente una longitud máxima de unos 236 pies (72 metros), según los investigadores.

"El cuerpo no se mueve mientras la punta se extiende", dijo Hawkes a WordsSideKick.com. "Es decir, podrías sostener firmemente el cuerpo del robot en tus manos y la punta seguiría creciendo".

El interior del robot está dividido en varias cámaras separadas, generalmente con una a cada lado del cuerpo. Para hacer que el robot gire hacia la izquierda o hacia la derecha, los científicos inflan un lado más que el otro.

El robot está equipado con una cámara en su punta, por lo que puede sentir la luz. La cámara transmite datos a la base del robot a través de un cable que atraviesa el cuerpo del robot. Para su estudio, los científicos hicieron que el robot usara los datos de su cámara para ayudarla a crecer hacia la luz, como lo haría una planta. La cámara también puede enviar video a todo color a un operador para ayudarles a dirigir el robot, dijo Hawkes. [Máquinas súper inteligentes: 7 futuros robóticos]

En los experimentos, los robots podían crecer a través de espacios estrechos y sobre superficies cubiertas con pegamento o clavos; los robots no perdían mucha presión de aire cuando se perforaban, ya que los clavos se tapaban parcialmente en sus propios agujeros, dijeron los científicos. Los robots también podrían tirar de los cables, rociar la niebla de agua para apagar los incendios y formar estructuras en 3D, como ganchos que podrían usarse para girar las válvulas.

En un experimento, uno de los robots podría aplicar suficiente fuerza para levantar una caja de 154 libras (70 kilogramos), dijo Hawkes. "Nos sorprendió cómo un dispositivo tan simple podría resultar en un movimiento tan robusto en entornos difíciles", agregó. "Es casi imposible evitar que se alargue".

Un robot inspirado en la vid puede crecer al desplegarse desde el interior. El robot también puede revertir su crecimiento al disminuir la presión del aire en su interior.

Un robot inspirado en la vid puede crecer al desplegarse desde el interior. El robot también puede revertir su crecimiento al disminuir la presión del aire en su interior.

Crédito: Hawkes et al.

Una aplicación potencial para estos robots es en las operaciones de búsqueda y rescate, "donde los robots podrían crecer a través de escombros y escombros, en busca de sobrevivientes", dijo Hawkes. "A diferencia de los robots de búsqueda y rescate inspirados en animales pequeños, el cuerpo del robot en crecimiento podría actuar como un conducto para pasar oxígeno o agua al sobreviviente atrapado.

"En una aplicación relacionada, imaginamos que los bomberos hacen crecer a los robots hasta la base de un incendio para suministrar agua, en lugar de tener que rociar desde la distancia o arriesgar la vida de un bombero para acercarse al incendio", dijo Hawkes.

Estos robots también podrían encontrar uso en cirugía mínimamente invasiva. "Hemos logrado fabricar cuerpos de robot de hasta 1,8 milímetros [0,07 pulgadas] de diámetro y actualmente estamos trabajando con neurocirujanos", dijo Hawkes.

Hawkes advirtió que su trabajo "aún no está listo para combatir un incendio o realizar una cirugía cerebral mañana. Pero esperamos que pueda llevar a tecnologías maduras que puedan hacer una diferencia en el mundo".

El robot actualmente está hecho a mano. "Esperamos automatizar la fabricación de los robots para que docenas de ellos no cuesten casi nada y se utilicen en un escenario de búsqueda y rescate", dijo Hawkes. "También estamos explorando nuevos materiales más robustos para el cuerpo, como el nylon rip-stop y el Kevlar.También queremos continuar con el desarrollo de aplicaciones quirúrgicas, con suerte pasar a pruebas in vivo [experimentos en animales vivos] en un futuro cercano ".

Los científicos detallaron sus hallazgos en línea el 19 de julio en la revista Science Robotics.

Artículo original en WordsSideKick.com.


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