Imagina un robot.
Quizás acabas de conjurar una máquina con un exterior rígido y metálico. Si bien los robots armados con exoesqueletos duros son comunes, no siempre son ideales. Los robots de cuerpo blando, inspirados en peces u otras criaturas blandas, podrían adaptarse mejor aentornos cambiantes y trabajar de forma más segura con las personas.
Los especialistas en robótica generalmente tienen que decidir si diseñar un robot de cuerpo duro o blando para una tarea en particular. Pero esa compensación puede que ya no sea necesaria.
Trabajando con simulaciones por computadora, los investigadores del MIT han desarrollado un concepto para un robot de cuerpo blando que puede volverse rígido a pedido. El enfoque podría permitir una nueva generación de robots que combinen la fuerza y precisión de los robots rígidos con la fluidez y seguridad desuaves.
"Este es el primer paso para tratar de ver si podemos obtener lo mejor de ambos mundos", dice James Bern, autor principal del artículo y postdoctorado en el Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial del MIT CSAIL.
Berna presentará la investigación en la Conferencia Internacional IEEE sobre Robótica Suave el próximo mes. La asesora de Bern, Daniela Rus, quien es la directora de CSAIL y la profesora Andrew y Erna Viterbi de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación, es la otra autora del artículo.
Los roboticistas han experimentado con innumerables mecanismos para operar robots blandos, incluido el inflado de cámaras en forma de globo en el brazo de un robot o agarrar objetos con posos de café sellados al vacío. Sin embargo, un desafío clave sin resolver para la robótica suave es el control: cómo conducir elactuadores del robot para lograr un objetivo determinado.
Hasta hace poco, la mayoría de los robots blandos se controlaban manualmente, pero en 2017 Bern y sus colegas propusieron que un algoritmo podría tomar las riendas. Usando una simulación para ayudar a controlar un robot blando accionado por cable, eligieron una posición objetivo para el robot ytenía una computadora calculando cuánto tirar de cada uno de los cables para llegar allí. Una secuencia similar ocurre en nuestros cuerpos cada vez que buscamos algo: una posición objetivo para nuestra mano se traduce en contracciones de los músculos de nuestro brazo.
Ahora, Bern y sus colegas están usando técnicas similares para hacer una pregunta que va más allá del movimiento del robot: "Si tiro de los cables de la manera correcta, ¿puedo hacer que el robot actúe rígido?". Bern dice que puede ...- al menos en una simulación por computadora - gracias a la inspiración del brazo humano. Si bien contraer el bíceps solo puede doblar el codo hasta cierto punto, contraer el bíceps y el tríceps simultáneamente puede bloquear el brazo rígidamente en esa posición. En pocas palabras, "puedes obtener rigidez tirando de ambos lados de algo ", dice Bern. Por lo tanto, aplicó el mismo principio a sus robots.
El artículo de los investigadores establece una forma de controlar simultáneamente la posición y la rigidez de un robot blando accionado por cable. El método aprovecha los múltiples cables de los robots, utilizando algunos para girar y girar el cuerpo, mientras que otros parase contrarrestan entre sí para ajustar la rigidez del robot. Bern enfatiza que el avance no es una revolución en la ingeniería mecánica, sino más bien un nuevo giro en el control de robots blandos accionados por cable.
"Esta es una forma intuitiva de expandir cómo se puede controlar un robot blando", dice. "Es solo codificar esa idea [de rigidez bajo demanda] en algo con lo que una computadora pueda trabajar". Bern espera que su hoja de ruta sea unadía permiten a los usuarios controlar la rigidez de un robot tan fácilmente como su movimiento.
En la computadora, Bern usó su hoja de ruta para simular el movimiento y el ajuste de la rigidez en robots de varias formas. Probó qué tan bien los robots, cuando estaban rígidos, podían resistir el desplazamiento cuando se los empujaba. En general, los robots permanecían rígidos como se esperaba, aunque estabanno igualmente resistente desde todos los ángulos.
Bern está construyendo un robot prototipo para probar su sistema de control de rigidez bajo demanda. Pero algún día espera sacar la tecnología del laboratorio. "La interacción con humanos es definitivamente una visión para la robótica blanda", dice.Bern apunta a aplicaciones potenciales en el cuidado de pacientes humanos, donde la suavidad de un robot podría mejorar la seguridad, mientras que su capacidad para volverse rígido podría permitir levantarlo cuando sea necesario.
"El mensaje central es facilitar el control de la rigidez de los robots", dice Bern. "Empecemos a fabricar robots blandos que sean seguros pero que también puedan actuar rígidos a demanda y ampliar el espectro de tareas que pueden realizar los robots".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Massachusetts . Original escrito por Daniel Ackerman. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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