Investigadores del Departamento de Ciencias Mecánicas y Bioingeniería de la Universidad de Osaka han inventado un nuevo tipo de robot andante que aprovecha la inestabilidad dinámica para navegar. Al cambiar la flexibilidad de los acoplamientos, se puede hacer que el robot gire sin necesidad de sistemas de control computacional complejos. Este trabajo puede ayudar a la creación de robots de rescate que puedan atravesar terrenos irregulares.
La mayoría de los animales en la Tierra han desarrollado un sistema de locomoción robusto que utiliza patas que les proporciona un alto grado de movilidad en una amplia gama de entornos. De manera un tanto decepcionante, los ingenieros que intentaron replicar este enfoque a menudo descubrieron que los robots con patas son sorprendentemente frágiles. La ruptura de incluso una pierna debido al estrés repetido puede limitar severamente la capacidad de funcionamiento de estos robots. Además, controlar una gran cantidad de articulaciones para que el robot pueda atravesar entornos complejos requiere mucha potencia informática. Las mejoras en este diseño serían extremadamente útiles para construir robots autónomos o semiautónomos que pudieran actuar como vehículos de exploración o rescate y entrar en áreas peligrosas.
Ahora, investigadores de la Universidad de Osaka han desarrollado un robot biomimético «miriápodo» que aprovecha una inestabilidad natural que puede convertir el caminar recto en un movimiento curvo. En un estudio publicado recientemente en robótica suave, investigadores de la Universidad de Osaka describen su robot, que consta de seis segmentos (con dos patas conectadas a cada segmento) y articulaciones flexibles. Usando un tornillo ajustable, la flexibilidad de los acoplamientos se puede modificar con motores durante el movimiento de marcha. Los investigadores demostraron que el aumento de la flexibilidad de las articulaciones condujo a una situación llamada «bifurcación en horca», en la que caminar recto se vuelve inestable. En cambio, el robot pasa a caminar en un patrón curvo, ya sea hacia la derecha o hacia la izquierda. Normalmente, los ingenieros tratarían de evitar la creación de inestabilidades. Sin embargo, hacer un uso controlado de ellos puede permitir una maniobrabilidad eficiente. «Nos inspiramos en la capacidad de ciertos insectos extremadamente ágiles que les permite controlar la inestabilidad dinámica en su propio movimiento para inducir cambios de movimiento rápidos», dice Shinya Aoi, autor del estudio. Debido a que este enfoque no dirige directamente el movimiento del eje del cuerpo, sino que controla la flexibilidad, puede reducir en gran medida tanto la complejidad computacional como los requisitos de energía.
El equipo probó la capacidad del robot para llegar a lugares específicos y descubrió que podía navegar tomando caminos curvos hacia los objetivos. «Podemos prever aplicaciones en una amplia variedad de escenarios, como búsqueda y rescate, trabajo en entornos peligrosos o exploración en otros planetas», dice Mau Adachi, otro autor del estudio. Las versiones futuras pueden incluir segmentos adicionales y mecanismos de control.
