Robot origami recupera artefactos ingeridos

Un nuevo estudio describe cómo un robot origami minúsculo, dirigido por campos magnéticos, es arrastrado a través de la pared del estómago para extraer una pila ingerida. 

 

Desarrollado por investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, Cambridge, MA, EUA), la Universidad de Sheffield (Reino Unido), y el Instituto de Tecnología de Tokio (Japón), origami es un robot funcional tridimensional (3D)  que puede ser accionado bajo demanda para caminar y nadar sin ataduras. El robot rectangular tiene pliegues de acordeón perpendiculares a su eje largo, y esquinas pinzadas que actúan como puntos de tracción. 

 

Estructuralmente, consiste de una capa sensible al calor intercalada entre dos capas estructurales que forman una hoja de 1,7 cm3 de tamaño. Un patrón de hendiduras en las capas externas determina como el robot se desplegará cuando la capa media sea activada térmicamente. En el centro de uno de los pliegues de acordeón hacia adelante está un imán de neodimio cúbico permanente que responde a los campos magnéticos cambiantes fuera del cuerpo. Las fuerzas que controlan el movimiento del robot son principalmente de rotación; una rotación rápida lo hará girar en el lugar, pero una rotación más lenta causará que gire alrededor de uno de sus pies fijos. 

 

Puesto que el robot tiene equilibro de cuerpo asimétrico a lo largo del eje sagital, puede caminar a una velocidad de 3,8 longitudes corporales por segundo mientras esté bajo el control del campo magnético externo alternante. El robot origami se auto-propulsa usando un movimiento de oscilación relajación, en el cual sus apéndices oscilan en una superficie a través de la fricción cuando ejecuta un movimiento, pero resbalan libres de nuevo cuando su cuerpo se flexiona o cambia su distribución de peso. El robot está hecho de un material acetona-degradable, biocompatible que permite que el cuerpo completo del robot se desvanezca en un líquido. 

 

En experimentos incluyendo una simulación del esófago y el estómago humanos, el robot se despliega desde una cápsula ingerible, y es dirigido por campos magnéticos externos, arrastrado a través de la pared del estómago simulado para remover una pila ingerida usado su imán de neodimio cúbico. Luego es degradado. El robot origami fue presentado durante la Conferencia Internacional sobre Robótica y Automatización, realizada en Mayo de 2016 en Estocolmo (Suecia).

 

“Es realmente emocionante ver nuestros pequeños robots origami haciendo algo con aplicaciones potenciales importantes para la atención de la salud”, dijo la presentadora del estudio, la profesora Daniela Rus, PhD, directora del Laboratorio de Inteligencia Artificial y Ciencias de Computación (CSAIL) del MIT. “Para aplicaciones dentro del cuerpo, necesitamos un sistema de robot sin ataduras, controlable, pequeño. Es realmente difícil controlar y colocar un robot dentro del cuerpo si el robot está unido a una correa”.

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