Insecto robótico, ingeniería biológicamente inspirada

RoboticInsectPhoto02-350x233Científicos del Instituto Wyss de Harvard, obtienen sus ideas a partir de la observación de la naturaleza: de la inteligencia natural, del comportamiento colectivo, de la biomecánica y de las propiedades de los materiales  que no se encuentran en los sistemas hechos por el hombre, a partir de lo cual surge el desarrollo de nuevos componentes robóticos más inteligentes, más suaves y más seguros que los robots industriales convencionales, y que además pueden coexistir y coordinarse con los seres humanos, anticipando el futuro en el que los humanos y los robots, van a interactuar en formas nunca antes imaginadas.

El equipo del Instituto Wyss se inspira en la naturaleza para diseñar una nueva clase de dispositivos robóticos inteligentes, partiendo del conocimiento de que muchos de los robots más avanzados en uso hoy en día, siguen siendo mucho menos sofisticados que las hormigas para “auto-organizarse” y construir un hormiguero, o las termitas que trabajan juntas para construir impresionantes montículos en África, expresan desde el Instituto.

Con estos fundamentos, los científicos del Instituto Wyss están tomando sus ideas del mundo de los insectos; para diseñar y fabricar una nueva clase “inteligente” de dispositivos robóticos que se mueven y se adaptan al igual que los seres vivos.

Un ejemplo de este tipo es Robobees, un dispositivo robótico inspirado en la biología de una abeja, que tiene aproximadamente la mitad del tamaño de un clip de papel y un peso menor a la décima parte de un gramo; que podría realizar innumerables tareas en la agricultura o en el alivio de desastres, usando “músculos artificiales” compuestos de materiales que se contraen cuando se aplica un voltaje.

El concepto del Robobees, amplía en gran medida los límites del diseño y la ingeniería robótica actual, motivados por el desarrollo de micro vehículos autónomos, capaces de lograr un vuelo autodirigido y un comportamiento coordinado en grandes grupos.

El desarrollo Robobees se divide a grandes rasgos en tres componentes principales: el cuerpo, el cerebro y la colonia. El desarrollo del cuerpo consiste en la construcción de insectos robóticos capaces de volar bajo su propia fuente de energía, compacto y perfectamente integrado; el desarrollo del cerebro se ocupa de sensores “inteligentes” y la electrónica de control que imitan los ojos y las antenas de una abeja, y puede detectar y responder de forma dinámica con el medio ambiente; el enfoque de colonia es el de coordinar el comportamiento de muchos robots independientes que se comportan como una unidad eficaz.

La viabilidad de la producción masiva de un RoboBees es otra de las áreas de desafío e innovación para los investigadores del Instituto, que buscan diseñar morfologías complejas de ala y al mismo tiempo reducir el número de componentes y aumentar significativamente la robustez del dispositivo.

Motivados por estos desafíos, los investigadores del Instituto Wyss han desarrollado un proceso de microelectromecánica denominado ‘Pop-Up’, que crea mecanismos articulados complejos compuestos de piezas pequeñas, que van desde unos pocos micrómetros a un centímetro; con una técnica eficiente que permite ahorrar tiempo en la construcción de varias micromáquinas a la vez, en comparación con las técnicas tradicionales de MEMS o micromecanizado.

Se trata de un proyecto de investigación básica, financiada por la National Science Foundation, cuyo objetivo es explorar algunas cuestiones fundamentales en la ciencia de materiales, mecánica de fluidos, controles, diseño de circuitos, fabricación e informática. Hay, por supuesto, múltiples aplicaciones para una colección de pequeños robots coordinados, tales como la polinización de cultivos, búsqueda y rescate en misiones, particularmente después de los desastres naturales, vigilancia, mapeo climático, monitorización del tráfico, monitoreo ambiental, búsqueda y rescate y exploración en ambientes peligrosos.

Una posible aplicación de micro-robótica de “insectos” puede ser para polinizar cultivos artificialmente; sin embargo; señalan desde el Instituto Wyss: no vemos la polinización robótica como una solución sabía ni viable, al menos para los próximos 20 años.

Un objetivo importante del proyecto RoboBees es educativo; para la promoción de la ciencia, la tecnología, ingeniería y matemáticas; mediante el aprovechamiento de la naturaleza tangible de los proyectos de robótica; habiéndose realizado a la fecha varias demostraciones utilizando prototipos en eventos de ingeniería.

Fuente:

http://wyss.harvard.edu/viewpage/582/

http://wyss.harvard.edu/viewpage/457/

http://wyss.harvard.edu/viewmedia/5/robotic-insect

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stacruzricardo

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