Inspenet, 07 de julio 2023.
Los científicos están llevando a cabo investigaciones tanto de insectos reales como de robots insectos para obtener una mejor comprensión de cómo perciben la fuerza en sus extremidades mientras caminan. Este conocimiento es fundamental para desarrollar robots de patas grandes que sean más ágiles.
Específicamente, los expertos están estudiando los receptores de fuerza conocidos como campaniformes (CS), que se encuentran en las extremidades de los insectos, los cuales responden al estrés y la tensión y proporcionan datos cruciales sobre el control de la locomoción. Estos hechos fueron dados a conocer en un comunicado de prensa publicado el pasado jueves.
El Dr. Szczecinski, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la Facultad de Ingeniería y Recursos Minerales de Statler en la Universidad de West Virginia, EE.UU., declaró: “Estudio el papel de los sensores de fuerza en los insectos que caminan porque son fundamentales para una locomoción exitosa”.
“La retroalimentación proporcionada por estos sensores es esencial para lograr una postura y coordinación adecuadas”, afirmó el investigador.
Robots insectos: ¿de dónde parte su diseño?
En lugar de utilizar modelos computacionales, los investigadores decidieron construir modelos robóticos debido a que ofrecen una representación más realista de la fricción entre las partes móviles, incluyendo los retrasos en la transmisión de señales neuronales. Las extremidades robóticas resultan aún más eficientes que las de los animales reales, ya que pueden registrar tanto el envío como la recepción de cada señal y las acciones mecánicas resultantes.
“Caminar es una tarea intrínsecamente mecánica, por lo tanto, para comprender el control neuronal del caminar, es necesario investigar simultáneamente la mecánica y el control neuronal”, explicó Szczecinski
“Los robots caminantes que funcionan de manera adecuada pueden servir como prototipos de máquinas que podrían ayudar a las personas a cultivar en terrenos extremos, explorar otros planetas o recorrer bosques para monitorear la salud del ecosistema”, agregó.
El mencionado profesor se basa en dos robots principales para su investigación: un robot biomimético inspirado en la mosca de la fruta, que camina sobre seis patas y un robot de una sola pata que permite una simulación simplificada de la experiencia sensorial de una pata de insecto mientras camina.
Además de trabajar con robots, Szczecinski también examina insectos reales para explorar el papel de los receptores de fuerza. Aísla las extremidades de los insectos y monitorea las vías sensoriales utilizando electrodos mientras se aplican diversas fuerzas. Luego utiliza las señales sensoriales registradas para desarrollar modelos para las patas robóticas.
“Al registrar su respuesta ante múltiples señales, podemos obtener una mejor comprensión de cómo los insectos convierten las fuerzas en actividad neuronal”, explicó Szczecinski. “Utilizamos una variedad de estímulos diferentes, ya que los receptores son muy dinámicos y siempre se adaptan a las fuerzas aplicadas”.
A través de su investigación, el profesor ha descubierto similitudes entre los insectos reales y sus contrapartes robóticas. “Hemos encontrado que nuestro modelo es igualmente capaz de describir cómo los receptores convierten las fuerzas en actividad neuronal en cada especie de insecto que hemos estudiado”, comentó Szczecinski en el comunicado de prensa. “Esto sugiere que los órganos en cada especie funcionan de manera similar en términos generales”.
Fuente y foto: https://interestingengineering.com/innovation/scientists-engineer-robots-that-walk-like-real-insects
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