Un robot capaz de caminar por un techo de roca

En el año 2004, ingenieros de la Universidad de Stanford inventaron un sistema de agarre basado en microespinas, bioinspirado en las patas de los gecos (salamanquesas). Ingenieros del JPL (Jet Propulsion Laboratory) de NASA han desarrollado un robot escalador de paredes de roca (LEMUR IIB), que con 10 kg de peso puede moverse bocabajo por un techo de roca. También han desarrollado unas pinzas para astronautas que usan las microespinas para agarrar rocas en microgravedad y taladro para tomar muestras. El artículo técnico es Aaron Parness et al., “Gravity-independent Rock-climbing Robot and a Sample Acquisition Tool with Microspine Grippers,” Journal of Field Robotics Journal of Field 30: 897-915, Nov/Dec 2013.

El vídeo de youtube ilustra muy bien los sistemas desarrollados. El objetivo ahora es lograr una escalada 6D gracias a la adición de nuevos grados de libertad en las extremidades de los robots LEMUR.

El secreto de LEMUR son las microespinas biomiméticas que aprovechan la rugosidad de la roca para el agarre. Cada “pata” del robot tiene una distribución radial de 16 “dedos” formados por 16 microespinas, lo que le permite crear un punto de anclaje omnidireccional. El agarre es independiente de la orientación de la “pata” respecto a la gravedad, permitiendo incluso una configuración invertida.

Cada “pata” del robot tiene un peso de 1,05 kg. Para el enganche y desenganche de cada “dedo” (carriage) se utiliza un mecanismo con una articulación prismática (deslizador). El anclaje se asegura gracias a la tracción ofrecida por este mecanismo actuador. Para liberar la pinza (“pata”) la articulación se desliza hacia afuera y las espinas se desanclan de forma pasiva. Por supuesto, el sistema aún no es perfecto. En menos del 5% de las ocasiones alguna espina se queda enganchada en alguna grieta de la roca, pero sólo en menos del 1% de los casos la pata no se puede desenganchar (por rotura de la microespina enganchada; como hay 256, la pérdida de alguna espina no afecta al rendimiento global del robot). Por supuesto, el robot se mueve muy lentamente.

Además del robot y del sistema de agarre de rocas para astronautas, también han desarrollado un sistema de taladrado de paredes y rocas, que permite extraer muestras. El taladro puede ser operado por un astronauta o teleoperado a distancia. La versión actual permite crear orificios de 20 mm de diámetro con una profundidad entre 25 y 82 mm. El tiempo de taladrado depende de las propiedades de la roca y se estima entre 15 y 45 minutos.

En resumen, un robot muy curioso que hará las delicias de los aficionados a la robótica espacial.

Fuente

Acerca de A. Arrieta

Físico egresado de la Universidad de Córdoba con sede en la Ciudad de Montería. Magister en Física de la Universidad Nacional de Colombia con sede en la ciudad de Medellín. Docente del Instituto Tecnológico Metropolitano (ITM) y docente adscrito a la Secretaría de Educación de Medellín. "Amarrar el conocimiento no te hace más sabio, en cambio compartirlo te hace más útil a la sociedad, trascender y no morir para siempre"
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