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Poder suave: los músculos de origami le dan una gran fuerza y flexibilidad a los robots


EE.UU. | Ciencias y Tecnología
Publicada:2017-12-02
Por Agencias

Crearon "músculos que pueden contraerse hasta un 10 por ciento de su tamaño original, levantar una delicada flor del suelo y enrollarse en una espiral





Inspirados en la técnica de doblado del origami, los investigadores de EE. UU. Dijeron el lunes que crearon músculos artificiales y baratos para robots que les dan el poder de levantar hasta 1.000 veces su propio peso.

El avance ofrece un salto adelante en el campo de la robótica suave, que está reemplazando rápidamente a una generación anterior de robots que eran bruscos y rígidos en sus movimientos, dicen los investigadores.

"Es como darles a estos robots superpoderes", dijo la autora principal Daniela Rus, profesora de ingeniería eléctrica y ciencias de la computación en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT).

Los músculos, conocidos como actuadores, están construidos sobre un armazón de bobinas de metal o láminas de plástico, y cada músculo cuesta alrededor de 1 dólar para fabricar, dijo el informe en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias, una revista estadounidense revisada por pares.

Su inspiración de origami se deriva de una estructura en zigzag que emplean algunos de los músculos, lo que les permite contraerse y expandirse según lo ordenado, usando aire o presión de agua a presión.

"El esqueleto puede ser un resorte, una estructura plegada tipo papiroflexia o cualquier estructura sólida con huecos articulados o elásticos", dice el informe.

Los posibles usos incluyen hábitats de espacio expandibles en Marte, dispositivos quirúrgicos en miniatura, exoesqueletos robóticos portátiles, dispositivos de exploración de aguas profundas o incluso arquitectura transformable.

"Los actuadores artificiales similares a músculos son uno de los grandes desafíos más importantes en toda la ingeniería", dijo el coautor Rob Wood, profesor de ingeniería y ciencias aplicadas de la Universidad de Harvard.

"Ahora que hemos creado actuadores con propiedades similares a las del músculo natural, podemos imaginarnos construyendo casi cualquier robot para casi cualquier tarea".

Los investigadores construyeron docenas de músculos, utilizando resortes de metal, espuma de embalaje o plástico en una variedad de formas y tamaños.

Crearon "músculos que pueden contraerse hasta un 10 por ciento de su tamaño original, levantar una delicada flor del suelo y enrollarse en una espiral, todo simplemente succionando el aire de ellos", dice el informe.

Los músculos artificiales "pueden generar aproximadamente seis veces más fuerza por unidad de área que el músculo esquelético de mamíferos y también son increíblemente ligeros", agregó.

Un músculo de 2,6 gramos puede levantar un objeto que pesa tres kilogramos ", que es el equivalente a un pato real que levanta un automóvil".

Según el coautor Daniel Vogt, ingeniero de investigación en el Instituto Wyss, los músculos basados en el vacío "tienen un menor riesgo de ruptura, falla y daño, y no se expanden cuando están en funcionamiento, por lo que puede integrarlos en robots más ajustados en el cuerpo humano ".

La investigación fue financiada por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa del Pentágono (DARPA), la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. Y el Instituto Wyss de Ingeniería Biológica Inspirada.


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