Robot inspirado en una cucaracha americana

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Foto por Tom Libby, Kaushik Jayaram y Pauline Jennings. Cortesía de PolyPEDAL Lab, UC Berkeley

Investigadores de la Universidad de Berkeley se han inspirado en la cucaracha americana (Periplaneta americana), la cual se caracterizan por su rapidez y agilidad para desplazarse en espacios reducidos y alta capacidad de soportar fuerzas; para desarrollar un robot que puede imitar esas capacidades de las cucarachas y penetrar en espacios confinados muy reducidos; lo cual permitiría su aplicación en la búsqueda y rescate de entre los escombros resultantes de tornados, terremotos y explosiones.

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Foto por Tom Libby, Kaushik Jayaram y Pauline Jennings. Cortesía de PolyPEDAL Lab, UC Berkeley

Esta especie de cucaracha mide unos 12 mm de alto cuando se desplazan libremente, pero puede por si misma aplastar su cuerpo y alcanzar solamente 4 mm, lo que le permite penetrar en estrechas grietas en menos de un segundo, y desplazarse una vez dentro de ese reducido espacio a altas velocidades. Otra características destacada de estas cucarachas, es que pueden soportar fuerzas de hasta 900 veces su peso corporal sin sufrir lesiones.

“Lo que es impresionante acerca de estas cucarachas es que pueden correr tan rápido a través de una brecha de un cuarto de pulgada como un espacio de media pulgada, mediante la reorientación de sus patas”, dijo el líder del estudio Kaushik Jayaram.

Inspirándose en la biomecánica de estas cucarachas americanas, los investigadores han diseñado un robot denominado CRAM (Compressible Robot with Articulated Mechanisms), compresible con mecanismos articulados, sencillo y barato que cabe en la palma de la mano, cubierto con un protector plástico similar a las duras y lisas alas que cubren el cuerpo de una cucaracha; capaz de ingresar en apretadas grietas y desplazarse a través de ellas a elevadas velocidades.

“En el caso de un terremoto, los socorristas deben saber si una zona de escombros es estable y segura, pero el reto es que la mayoría de los robots no pueden entrar en los escombros”, dijo Robert Full, profesor de biología integrativa en la Universidad de Berkeley. “Pero si hay varias grietas, conductos y orificios de ventilación, se puede imaginar simplemente en ingresar un enjambre de estos robots para la localización de sobrevivientes y de los puntos de entrada seguros para casos de emergencia.”

El prototipo de robot fue construido utilizando una técnica de fabricación basada en el arte de origen japonés denominado origami; por la spin-off comercial Robótica Dash, con antecedentes de trabajos previos de robótica en la Universidad de Berkeley.

Para el desarrollo de este robot, el equipo de investigación liderado por Jayaram, utilizó una cámara de alta velocidad para filmar a las cucarachas corriendo a toda velocidad entre placas espaciadas a un cuarto de pulgada de distancia, menos que la parte más delgada del cuerpo de una cucaracha. Si bien aplastadas, no pueden usar correctamente sus patas, por lo que usan las espinas sensoriales en su tibia para empujar contra el suelo y seguir hacia adelante. A pesar de que sus patas no están orientadas para que funcionen correctamente en espacios tan reducidos, tienen la posibilidad de utilizar diferentes partes de su cuerpo para moverse en estos espacios, sin afectar la capacidad de generar las fuerzas necesarias para la locomoción.

Fuente:

http://www.pnas.org/content/early/2016/02/04/1514591113.full.pdf

Video: https://youtu.be/81Zv8PPF8bE

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