A magnetically driven ultrafast bistable soft jumping robot
Imagen que describe el puente blando biestable propuesto y su fabricación.Crédito: Tang et al.(Robótica científica, 2024).

Muchas especies animales, desde insectos hasta anfibios y peces, utilizan el salto como medio para moverse en el entorno que los rodea.Saltar puede ser muy ventajoso para estos animales, ya que les permite, por ejemplo, alcanzar las ramas más altas de los árboles, escapar rápidamente de los depredadores o moverse más rápido a través de largas distancias.

Muchos expertos en robótica han estado intentando desarrollar robots que puedan replicar los estilos de locomoción de salto observados en los animales, ya que estos robots podrían tener interesantes aplicaciones en el mundo real.Al saltar, los robots podrían moverse más rápido en terrenos complejos y acceder a superficies o entornos que de otro modo no podrían alcanzar.

Los robots saltadores introducidos en los últimos años se basan en varios métodos de accionamiento, que van desde elastómeros dieléctricos hasta elastómeros de cristal líquido y.Si bien algunos de estos robots lograron resultados prometedores, se descubrió que la mayoría de ellos iban a la zaga de los organismos vivos que son saltadores altamente hábiles, tanto en términos de qué tan alto como qué tan rápido pueden saltar.

Investigadores de la Universidad de Zhejiang en China desarrollaron recientemente un nuevo saltador suave ultrarrápido, biestable y accionado magnéticamente que demostró capacidades de salto avanzadas.Este jersey, presentado en un artículopublicadoenRobótica científica, logró diferentes estilos de locomoción de salto, saltando más alto y más rápido que los sistemas robóticos comparables introducidos en el pasado.

Crédito: Daofan Tang

Los saltadores blandos, como el sistema desarrollado por estos investigadores, se basan en materiales elásticos y deformables que suelen tener una mayor resistencia al impacto, evitando daños al robot al saltar.Sin embargo, se descubrió que muchos saltadores existentes basados ​​en materiales blandos tenían limitaciones en términos de velocidad con la que respondían a los estímulos y despegaban del suelo.

"Presentamos un saltador blando biestable ultrarrápido, impulsado magnéticamente, que exhibe una buena capacidad de salto (saltando más de 108 alturas del cuerpo con una velocidad de despegue de más de 2 metros por segundo) y un tiempo de respuesta rápido (menos de 15 milisegundos) en comparación con los blandos anteriores.robots saltadores", escribieron Daofan Tang, Chengqian Zhang y sus colegas en su artículo."Las transiciones rápidas entre estados biestables forman un bucle repetible que aprovecha la liberación ultrarrápida de energía elástica almacenada".

Los investigadores crearon prototipos de su saltador que variaban en tamaño y descubrieron que los saltadores más pequeños se veían más afectados por la resistencia del aire;por lo tanto, no podían saltar tan alto como los saltadores más grandes.Sin embargo, las velocidades de despegue de los saltadores se mantuvieron similares, independientemente de su tamaño.

A magnetically driven ultrafast bistable soft jumping robot
Ilustración esquemática de un puente blando biestable.Crédito: Daofan Tang

En particular, el saltador diseñado por este equipo de investigación puede realizar dos tipos diferentes de locomoción: saltar y saltar.Los investigadores llevaron a cabo pruebas en un entorno del mundo real para demostrar las ventajas de estos modos de locomoción.

"Estos modos se controlan ajustando la duración y la fuerza del campo magnético, lo que dota al puente blando biestable de capacidades de locomoción robustas", escribieron Tang, Zhang y sus colegas."Además, es capaz de saltar omnidireccionalmente con alturas y distancias ajustables. Para demostrar su capacidad en entornos complejos, se estableció un oleoducto realista con terreno anfibio".

Los investigadores probaron su jersey de forma sencilla.tarea que implicaba saltar a través de un tubo estrecho, saltar a través de una tubería en forma de U y saltar desde el agua hasta por encima del nivel del agua.Esta tarea fue diseñada para simular un escenario en el que el robot podría usarse para limpiar agua dentro de una tubería.

En este experimento inicial, se descubrió que el saltador accionado mecánicamente funcionaba notablemente bien.En el futuro, su diseño subyacente podría inspirar el desarrollo de otros sistemas robóticos flexibles para una amplia gama de aplicaciones del mundo real.

Más información:Daofan Tang et al, saltador suave biestable capaz de una respuesta rápida y alta velocidad de despegue,Robótica científica(2024).DOI: 10.1126/scirobotics.adm8484.© 2024 Red Ciencia X

Citación

:Un robot blando impulsado magnéticamente logra saltos a alta velocidad (2024, 16 de septiembre)recuperado el 16 de septiembre de 2024de https://techxplore.com/news/2024-09-magnetically-driven-soft-robot-high.html

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