robots blandos
Los
robots del
futuro podrían parecerse más a un pulpo o a una estrella de mar. En la
actualidad un nuevo campo de la
robótica,
denominado
‘soft robotics’ o robótica blanda, está emergiendo
con fuerza, inspirado en los sistemas biológicos de peces, calamares o incluso
las trompas de elefante, para llegar allá donde las estructuras rígidas no
pueden hacerlo.
Los robots blandos no sólo tienen exteriores flexibles sino
que, al igual que muchas estructuras biológicas, funcionan gracias a que
contienen una red de canales huecos por los que se hace pasar un fluido a
presión. El desarrollo de esta disciplina se ha hecho lo suficientemente
importante como para que, en marzo de 2014, surgiera su propia revista
científica:
Soft
Robotics. En su primer número, investigadores del
Instituto
Tecnológico de Massachusetts(MIT)
presentaban a 'Bubbles'
(burbujas), un pez robótico capaz de realizar movimientos rápidos de manera
autónoma, sin estar conectado a ningún cable.
“La idea de un robot blando capaz de moverse por cualquier
terreno surge de la investigación militar”, explica el ingeniero
español Ramsés Martínez, integrante de uno de los grupos pioneros en
robótica blanda de la universidad de Harvard e investigador asociado al
Instituto Madrileño de Estudios Avanzados (IMDEA). “El ejército estadounidense
diseñó una serie de robots muy caros para detectar minas, pero estos tenían
limitaciones para moverse por la arena o terreno irregular, y se quedaban
atascados o volcaban en el terreno minado, con lo que nadie podía ir a
rescatarlos”.
Los robots rígidos o tradicionales se mueven gracias a
articulaciones y extremidades, siguiendo una serie de instrucciones muy
concretas que les dicen si tienen que rotar una articulación o extender un
brazo mecánico. Por esta razón, tienen que saber en cada momento dónde está
cada una de sus partes para poder dar la siguiente orden. Estos robots son muy
precisos a la hora de realizar tareas en áreas controladas, pero cuando se
enfrentan a espacios más impredecibles como una casa, un almacén lleno de gente
o una zona en la que habido una catástrofe, deben dedicar gran parte de su
capacidad simplemente a no tropezar o caerse. Esto hace que nos parezcan torpes
y lentos.
FLEXIBLES, BLANDOS Y BARATOS
Un robot flexible, por el contrario, no tiene que saber dónde están sus extremidades
en cada momento.
“Podemos compararlo con un pulpo”, explica
Martínez, “Se ha comprobado que el pulpo no sabe qué hacen sus extremidades
todo el tiempo. Estas son, por decirlo así, independientes. Si tocan algo, lo
agarran, y cuando el
pulpo tiene
un momento de ver si es comestible decide si echárselo a la boca o soltarlo. Lo
mismo pasa con los robots. No tienen que saber dónde está cada una de sus
extremidades en cada momento, sino que van reaccionando ante el entorno”.
Otra limitación de los robots clásicos es que tienen
dificultades a la hora de manejar objetos con propiedades cambiantes. Por
esa razón los cartones de huevos que compramos en el supermercado se siguen
llenando a mano. Mientras que un robot rígido tiene que asegurarse de coger el
objeto de la manera correcta y aplicar la presión justa, actuadores blandos
como una mano con forma de estrella de mar que han desarrollado en
Harvard puede
sujetar objetos con formas variadas con solo inflarse.
También hemos desarrollado unas extremidades que recuerdan
al tentáculo de un pulpo o a una trompa de elefante. Son capaces de
succionar materiales por su interior, y también de enrollarse alrededor de un
objeto. El movimiento se consigue gracias a una combinación de materiales
de distinta rigidez, de manera similar a un globo alargado en el que hemos pegado
un trozo de cinta adhesiva: al inflarlo la superficie del globo se expande,
pero la cinta no, de modo que hemos creado un codo por el que el globo se
dobla. Combinando zonas flexibles y rígidas
La otra gran ventaja es que, al ser blandos, son
ideales para compartir espacio con las personas o con otros robots. “Por
ejemplo, en una guardería o una residencia de ancianos. No podemos poner a
cuidar a personas a un robot que pesa dos toneladas y que si tropieza puede
aplastarlas”, añade. “Estos robots son más seguros para las personas, para
otros robots y para sí mismos, pues es mucho más difícil que se rompan por un
choque o una caída”.
LA CLAVE ESTÁ EN LOS MATERIALES
https://youtu.be/rRSCL3qhDnw
Sin embargo, en su estado actual estos robots parecen más una curiosidad que
una tecnología útil. ¿Qué impide que estemos rodeados de robots blandos
haciendo todo tipo de tareas?
Según Martínez, “la principal limitación son los materiales
con los que contamos. Actualmente, usamos una serie de plásticos y
polímeros blandos. Tienen la ventaja de ser baratos y replicarse
fácilmente, pero también tienen aproximadamente la densidad del agua, y eso
limita la cantidad de cosas que podemos hacer con ellos.”
Un robot independiente tendría que ser capaz de cargar con
los micro-compresores que impulsan el aire y mueven las extremidades, además de
la unidad de control. Esto basta para dejarlos virtualmente aplastados.
“Necesitamos materiales flexibles pero que sean capaces de sostener su propio
peso y ejercer una cierta fuerza en el entorno para poder realizar acciones
significativas. Esperamos que en cuanto la industria se dé cuenta del potencial
de la robótica blanda, se ponga manos a la obra y desarrolle los materiales que
necesitamos”, añade el investigador, que asegura imaginar estructuras
similares a las ruedas de un tractor, en los que la goma está sujeta por una
malla metálica. “Estos materiales podrían ser muy resistentes y mantener la
flexibilidad y seguir siendo operados por aire”, dice.
Hace unas semanas, un grupo de investigadores del MIT ha presentado
un nuevo material pensado para la fabricación de robots blandos que
va una dirección aún más sorprendente. Se trata de un material capaz de
cambiar de fase, es decir, de pasar de rígido a flexible y viceversa
Consiste en unos tubos de espuma recubiertos de cera.
Cuando la cera se calienta, se ablanda, y así el robot controla su rigidez. Sus
creadores – Anette Hosoi, profesora de ingeniería aplicada en el MIT y su
estudiante Nadia Cheng – prevén su uso para crear robots quirúrgicos
deformables. Estos podrían moverse por el cuerpo hasta un punto concreto sin
dañar los órganos o vasos sanguíneos a su paso.
Robots fabricados con estos materiales podrían también
usarse en tareas de búsqueda y rescate para pasar a través de escombros y
ruinas en busca de supervivientes, ha explicado Hosoi.
Es fácil ver cuáles serían los beneficios de una robótica
blanda, barata,
biodegradable,
autorreparable. Se han propuesto ya innumerables aplicaciones para estos
robots; podrían recoger la fruta de los árboles, manejar productos frágiles
como los huevos, podrían soltarse por centenares en zonas catastróficas y
buscar supervivientes y hacerles llegar agua y comida, se podrían crear
prótesis más realistas y versátiles. La exploración espacial podría utilizar
cientos de pequeños robots en lugar de uno sólo extremadamente caro y complejo
o se podrían emplear en operaciones quirúrgicas.
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