¿Por qué los científicos chinos y estadounidenses están desarrollando robots blandos inspirados en las cucarachas?
Según la agencia de noticias Xinhua, Shenzhen (reporteros Chen Yuxuan y Sun Qi), las molestas cucarachas se han convertido en una fuente de inspiración para los investigadores científicos. Un equipo de investigación compuesto por investigadores de la Universidad de Tsinghua, la Universidad de California, Berkeley y la Universidad de Beihang anunció recientemente que ha desarrollado un nuevo robot blando que imita a las cucarachas y ha logrado avances en la velocidad de movimiento y la resistencia a la presión. El resultado de esta investigación se publicó recientemente en "Science·Robotics", una revista de robótica profesional afiliada a la revista "Science".
Dado que los robots fabricados con materiales rígidos como el metal y el plástico tienen estructuras frágiles y se dañan fácilmente con la extrusión, los investigadores han centrado su atención en los materiales flexibles. Sin embargo, los robots fabricados únicamente con materiales flexibles se mueven lentamente. Cómo poseer capacidades de movimiento rápido y flexible y fuertes capacidades antiextrusión al mismo tiempo siempre ha sido un problema en el campo de los robots blandos.
Las cucarachas con movimientos rápidos y una fuerte resistencia al aplastamiento han inspirado a los investigadores científicos. Zhang Min, autor correspondiente del artículo y profesor asociado de la Escuela Internacional de Graduados de Shenzhen de la Universidad de Tsinghua, dijo a los periodistas que combinaron un material piezoeléctrico flexible con un esqueleto de polímero para diseñar un insecto robótico parecido a una cucaracha y luego lo equiparon con una estructura mecánica especial. Las "piernas" ajustan el diseño estructural de acuerdo con su movimiento de marcha, logrando en última instancia avances en velocidad y resistencia a la presión.
Los experimentos muestran que esta "cucaracha" con una longitud de 1 cm y un peso de aproximadamente 20 mg puede moverse a una velocidad máxima de 20 longitudes de cuerpo por segundo y tiene la capacidad de subir colinas. Su capacidad atlética permanece sin cambios después de ser aplastado por un peso de 100 gramos, y todavía tiene un cierto grado de capacidad atlética incluso después de ser pisado por un adulto de aproximadamente 60 kilogramos. "La innovación clave de esta investigación es su diseño estructural y su principio impulsor, especialmente el diseño de las 'patas' que permiten a la 'cucaracha' moverse rápidamente, abriendo una nueva idea de diseño para robots blandos", dijo Zhang Min.
Se espera que estos robots blandos se utilicen ampliamente en ayuda en casos de desastre, inspección de tuberías, monitoreo ambiental, medicina clínica y otros campos. Sin embargo, Zhang Min admitió que el rendimiento actual de la mayoría de los robots blandos aún está bastante lejos. A partir de aplicaciones reales, en el siguiente paso, continuarán optimizando el diseño estructural del robot blando, enfocándose en resolver problemas como la fuerza motriz insuficiente, la capacidad de carga y las capacidades para evitar obstáculos del robot blando, y agregando funciones como el rebote. y escalada en pared. "De hecho, algunos investigadores ya no están satisfechos con fabricar robots blandos, sino que están considerando agregar materiales flexibles a estructuras rígidas para crear robots que combinen robots blandos y duros", dijo Zhang Min.