Robótica imita función muscular

Unos robots reconfigurables, impulsados por los actuadores tipo músculo, podrían ser utilizados en dispositivos portátiles de ayuda para la rehabilitación física.

 

En fase de desarrollo en la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL, Suiza), los prototipos de los actuadores incluyen tanto actuadores de flexión como lineales, con diferentes parámetros geométricos que pueden ser utilizados en diversos sistemas robóticos suaves, para un amplio conjunto de tecnologías portátiles, incluyendo replicar el movimiento de varias partes del cuerpo humano. Los robots blandos están hechos de elastómeros tales como el silicio y el caucho, y son controlados por el cambio de presión de aire en compartimientos especialmente diseñados, o módulos, que también sirven como el cuerpo del robot.

 

Los actuadores, en forma de pepino, pueden estirarse hasta alrededor de cinco o seis veces su longitud normal y se doblan en dos direcciones, dependiendo del modelo. Los robots blandos están diseñados para uso en el cuerpo humano, con implementaciones potenciales, incluyendo una amplia variedad de sistemas bioinspirados y biomiméticos, tales como dispositivos para ayudar al agarre y la manipulación de los objetos frágiles. Por ejemplo, uno de los diseños es un cinturón hecho de varios componentes inflables, que sostiene los pacientes en posición vertical durante los ejercicios de rehabilitación y guía sus movimientos. Un estudio que describe la robótica blanda fue publicado el 27 de septiembre de 2016, en la revista Nature - Scientific Reports.

 

“Los diseños de nuestros robots se centran en gran medida en la seguridad. Hay muy poco riesgo de hacerse daño si usted está usando un exoesqueleto formado por materiales blandos, por ejemplo”, dijo el profesor Jamie Paik, PhD, director del Laboratorio de Robótica Reconfigurable de la EPFL (RRL). “Con el uso de actuadores blandos, podemos inventar robots de diversas formas que pueden moverse alrededor en diversos ambientes. Están hechos de materiales de bajo costo, por lo que fácilmente podrían ser producidos a gran escala. Esto abrirá nuevas puertas en el campo de la robótica”.

 

“Hemos llevado a cabo numerosas simulaciones y hemos desarrollado un modelo para predecir cómo se deforman los actuadores en función de su forma, grosor y los materiales de que están hechos”, dijo el autor principal, Gunjan Agarwal, PhD. “Las estructuras de elastómeros son muy resistentes pero difícil de controlar. Necesitamos ser capaces de predecir, en qué forma y en qué dirección, se deforman. Y debido a que estos robots blandos son fáciles de producir, pero difíciles de modelar, nuestras herramientas de diseño paso a paso, ahora están disponibles en línea para los especialistas en robótica y los estudiantes”.

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