Con un breve apretón se sabe si un aguacate, un melocotón o un tomate están maduros.Esto es lo que también hace una suave mano robótica, por ejemplo, durante la cosecha automatizada.Sin embargo, hasta ahora una pinza de este tipo necesitaba sensores en sus "dedos" para determinar si la fruta estaba lo suficientemente madura.

Shibo Zou y Bas Overvelde del AMOLF Soft Robotic Matter Group han desarrollado un método externo para medir la interacción de los robots blandos con su entorno que no requiere sensores integrados.Además, la técnica se puede aplicar fácilmente a una variedad de robots blandos existentes.Elinvestigaciónfue publicado enComunicaciones de la naturaleza.

"¿Cómo podemos permitir que los robots blandos sientan algo sin necesidad de sensores incorporados? Ahora podemos hacerlo midiendo la presión externamente", dijo Bas Overvelde.Junto con el investigador Shibo Zou de su grupo e investigadores de la Universidad Tecnológica de Eindhoven, desarrolló un sistema para medir externamente cómo responden los suaves dedos de los robots a las interacciones con el entorno.

Los investigadores lo hacen midiendo lapresión de airenecesaria para mover los dedos del robot.Esto se debe a que los dedos agarran algo al inflarlo como un globo.Si encuentran algo durante el proceso de agarre, se necesita más fuerza para inflarlos, al igual que a ti te cuesta más inflar un globo si lo aprietas al mismo tiempo.La cantidad de fuerza adicional necesaria se puede medir externamente, lo que significa que ya no se necesitan sensores en los dedos del robot.

Zou explica: "Efectivamente, utilizamos un globo, nuestrosistema de mediciónPara inflar otro globo, el robot inflable toca los dedos mientras agarra algo.Al mismo tiempo medimos cuánta presión se requiere para ello.Esto nos dice algo sobre la superficie u objeto que está agarrando el robot blando.El sistema utiliza esta información para determinar qué debe hacer a continuación".

Una de las pinzas blandas adaptadas por los investigadores puede arrancar tomates.El robot agarra un tomate con cuatro dedos suaves y luego lo arranca girándolos.Al medir la presión durante el proceso de agarre, el robot sabe si está sujetando correctamente el tomate.El brazo robótico también puede clasificar tomates.En el caso de un tomate demasiado maduro, el sistema mide menos presión que en un tomate maduro y, como resultado, lo deja a un lado.

Ampliamente aplicable

Todas estas decisiones y acciones están determinadas por el regulador de presión que desarrollaron los investigadores.Gracias a este dispositivo externo, los dedos ya no necesitan sensores.

Overvelde dice: "Los sensores son duros y eso no es ideal para dedos blandos de robots. Además, para cada aplicación es necesario desarrollar nuevos sensores que también deben ser adecuados para su uso en alimentos oaplicaciones medicas, Por ejemplo.Hemos desarrollado un sistema plug-and-play (reequipamiento) y hemos demostrado que se puede utilizar en una amplia gama de robots blandos sin necesidad de muchos ajustes".

Recoger tomates es sólo una aplicación.Por ejemplo, en colaboración con investigadores como Aimée Sakes de la Universidad Tecnológica de Delft, el equipo también demostró que el nuevo sistema se puede utilizar para controlar externamente una ventosa en miniatura utilizada en un procedimiento médico mínimamente invasivo, como la endoscopia.

"En consecuencia, esta ventosa ahora puede medir qué tipo de tejido está agarrando, lo que resulta en menos daño al tejido", dice Sakes.

Otros robots blandos a los que se les ha aplicado el sistema de medición pueden determinar las dimensiones, la forma o la rugosidad de un objeto.

Overvelde concluye: "La ventaja del sistema es que se puede aplicar fácilmente a una amplia gama derobots blandos.Ahora queremos desarrollar otros tipos de medidas además de la rigidez o el tamaño, como el peso".

Más información:Shibo Zou et al, Una estrategia de detección de modernización para robots fluídicos blandos,Comunicaciones de la naturaleza(2024).DOI: 10.1038/s41467-023-44517-z