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Crean pequeños robots que pueden sentir

Estos mini robots accionados por luz detectan el entorno: la temperatura y tensión e incluso percepciones complejas del ambiente.

Ghim Wei Ho and Xiao-Qiao Wang

Los organismos vivos han inspirado la investigación de la robótica blanda que imita el movimiento complejo de animales y plantas.

Hasta ahora, la investigación principal sobre robótica biomimética se basaba precisamente en imitar el complejo movimiento de animales y plantas, y los robots desarrollados tienen una capacidad sensorial limitada o nula, una de las funciones esenciales de la inteligencia natural. Ahora, un equipo de investigadores de la Universidad Nacional de Singapur ha desarrollado pequeños robots accionados por luz que sí son capaces de sentir. Se trata de un gran desafío, especialmente cuando el tamaño del robot es a pequeña escala, de unos pocos centímetros.

Los científicos desarrollaron un robot blando que integra de forma compacta en una finísima película con un espesor de apenas 115 micrómetros (µm, que equivale a una millonésima parte de un metro) todo esto: un sensor de tensión, un sensor de temperatura y un actuador, que permite simultáneamente capacidades de reflejos y locomotoras.
Este desarrollo permitirá la fabricación de robots blandos en miniatura personalizables, con la virtud de percepción y motilidad simultáneas, según sus creadores, Ghim Wei Ho y Xiao-Qiao Wang.

¿Como funciona?

La fina y flexible película incluye un actuador de doble capa que responde al calor ligero, temperatura de detección de la capa de polímero piroeléctrico y una tensión de flexión de detección del circuito piezoresistivo. Contiene electrodos independientes para los dos sensores, facilitando las señales de lectura de resistencia piezoresistiva separadas y sin interferir la una con la otra.
Este robot somatosensorial impulsado por la luz (SliR) es capaz, por tanto, de detectar tensión y temperatura simultáneamente. Les otorga percepciones complejas del estado de su cuerpo, así como de los entornos circundantes.

"Nuestro compuesto permite un patrón arbitrario de sensores y actuadores, y puede transformarse en diversos prototipos 2D a 3D a través del kirigami", señala el Dr. Xiao-Qiao Wang, líder del trabajo que publica la revista Advanced Materials. "Las dimensiones del robot pueden reducirse fácilmente".
El trabajo de Wang se ha centrado en diseñar varios prototipos de robot blando kirigami capaces de retroalimentación propioceptiva (la percepción del estado interno) y exteroceptiva (la percepción de aspectos externos). Uno de estos prototipos es un andador robótico que proporciona retroalimentación sobre sus detallados pasos, así como también texturas sutiles del terreno cuando se mueve a través de diferentes topografías de superficie. Otro prototipo es una mano antropomórfica que posee recepciones somatosensoriales, que muestra movimientos específicos de los dedos, sensación de calor / frío y percepción de dureza / suavidad. Otro diseño es un ciempiés que puede caminar, girar y detectar de forma inalámbrica la intensidad de la luz, la velocidad del viento y el tacto humano.
Aunque aún están trabajando para resolver el problema del control de alimentación de circuito cerrado entre los sensores y los actuadores, “esperamos lograr robots blandos que finalmente puedan funcionar de forma autónoma, responder y adaptarse a entornos cambiantes como los organismos vivos”, concluyen los autores.

Los robots más famosos de la historia Referencia. Xiao-Qiao Wang, Ghim Wei Ho et al. "Somatosensory, Light‐Driven, Thin‐Film Robots Capable of Integrated Perception and Motility", Advanced Materials (2020), DOI: 10.1002/adma.202000351

Fuente: Sarah Romero