Los investigadores han logrado avances innovadores en el campo de la robótica blanda mediante el desarrollo de robots blandos de globo de película (FiBa).Estos robots innovadores, diseñados por un equipo dirigido por el Dr. Terry Ching y el autor correspondiente, el profesor Michinao Hashimoto, introducen un enfoque de fabricación novedoso que permite un funcionamiento liviano y sin ataduras con capacidades avanzadas de locomoción biomimética.

La investigación espublicadoen el diarioRobótica científica.El equipo de investigación proviene de la Universidad de Tecnología y Diseño de Singapur (SUTD), la Universidad Nacional de Singapur (NUS) y la Universidad Tecnológica de Queensland (QUT).

La principal innovación de estos robots implica el desarrollo de módulos FiBa, que combinan películas delgadas de polímero curvadas transversalmente con globos neumáticos impresos en tres dimensiones.Esta combinación reduce significativamente el peso de los actuadores blandos, lo que permite operaciones sin ataduras.Los módulos FiBa sirven como bloques de construcción esenciales para crear robots blandos que puedan imitar una amplia gama de movimientos naturales.

Los robots blandos ensamblados con los módulos FiBa pueden replicar varios movimientos naturales, incluido el gateo inspirado en las tortugas, la escalada inspirada en los gusanos, el posarse inspirado en los murciélagos y el vuelo inspirado en las mariquitas.Estos modos de locomoción demuestran la versatilidad y el potencial de los módulos FiBa en numerosas aplicaciones, mostrando su capacidad para operar en entornos diversos y desafiantes.

El desarrollo de los módulos FiBa aborda uno de los principales desafíos en el campo de la robótica blanda: liberar a los robots de fuentes de energía eléctricas o neumáticas.Al reducir significativamente el peso de los actuadores blandos, los investigadores han permitido la integración de componentes esenciales como bombas, válvulas, baterías y tableros de control, allanando el camino para robots blandos totalmente autónomos.Este avance mejora las capacidades operativas y las posibles aplicaciones de los robots blandos.

La capacidad de los robots blandos FiBa para imitar estrategias de locomoción natural demuestra su excepcional versatilidad.Estas capacidades podrían permitir que los robots operen en entornos diversos y desafiantes que antes eran inaccesibles para los robots rígidos tradicionales, como zonas de desastre, terrenos irregulares y entornos biológicos delicados.

El diseño ligero de los módulos FiBa aumentaeficiencia energéticay períodos operativos, lo que resulta ventajoso para la exploración espacial y las operaciones de búsqueda y rescate.Su adaptabilidad y personalización los hacen adecuados para diversas industrias, incluidas la manufactura, la atención médica y la agricultura.

El Dr. Ching, quien completó este trabajo durante su doctorado conjunto.en SUTD y NUS, se inspiró en la curvatura transversal de una cinta de carpintero.

Explicó: "Cuando estaba pensando en crear actuadores livianos, se me ocurrió la idea mientras usaba cinta de carpintero. Su capacidad de volver a su posición original, gracias a la curvatura transversal, me inspiró para los módulos FiBa. Nuestros módulos FiBaOfrecer una nueva herramienta para diseñar y personalizar robots blandos, livianos y sin ataduras con funcionalidades avanzadas. Este avance tiene el potencial de transformar la forma en que abordamos el diseño robótico, particularmente para aplicaciones en entornos desafiantes donde los robots rígidos tradicionales se quedan cortos".

Una aplicación especialmente innovadora es el desarrollo de robots aéreos con capacidad de desplegar sus alas de forma autónoma, inspirados en la mecánica de vuelo de las mariquitas.Esta innovación permite el transporte compacto y el despliegue en espacios reducidos, seguido del despliegue autónomo del ala para el vuelo.

El profesor Foong Shaohui, jefe del Laboratorio de Investigación de Innovación Aérea (AIR) del SUTD, añadió: "La capacidad de desplegar de forma autónoma las alas en el aire es un avance significativo en la robótica aérea. Esta capacidad mejora la flexibilidad operativa de los robots aéreos y abre nuevas puertasPosibilidades de implementación en entornos desafiantes, como zonas de desastre y ubicaciones remotas".

El profesor Hashimoto, autor correspondiente, concluyó: "Esta investigación es un testimonio del poder de la colaboración interdisciplinaria. Aprovechando las fortalezas únicas de los miembros de nuestro equipo y las instituciones, hemos desarrollado una solución que aborda un desafío crítico en la robótica blanda.Los módulos proporcionan una plataforma versátil y escalable para crearrobots blandosque puede realizar una variedad de tareas en diferentes entornos".

Esta investigación implicó esfuerzos de colaboración con experiencia de múltiples laboratorios, incluido el Laboratorio de fluidos blandos de SUTD dirigido por el profesor Hashimoto, el Laboratorio AIR de investigación de innovación aérea de SUTD dirigido por el profesor Foong y el Laboratorio MicroTE QUT dirigido por el profesor Toh Yi-Chin.Esta colaboración interdisciplinaria aprovecha la experiencia de diversos campos para abordar los complejos desafíos de la robótica blanda.