En la Universidad Estatal de Washington (WSU) se han creado dos minirobots inspirados en insectos: un minibicho y un zancudo. Estos microrobots completamente funcionales son los más pequeños, livianos y rápidos hasta la fecha.
Su potencial aplicación abarca diversas áreas, como la polinización artificial, operaciones de búsqueda y rescate, vigilancia ambiental, microfabricación y cirugía asistida por robots. Informando sobre su desarrollo en las actas de la Conferencia Internacional sobre Robots y Sistemas Inteligentes de la Sociedad de Automatización y Robótica IEEE, se destaca que el minibicho tiene un peso de ocho miligramos, mientras que el zancudo pesa 55 miligramos, ambos capaces de moverse a una velocidad de aproximadamente 6 milímetros por segundo.
“Es rápido en comparación con otros microrobots a esta escala, aunque todavía está por detrás de sus parientes biológicos“, dijo Conor Trygstad, estudiante de doctorado en la Escuela de Ingeniería Mecánica y de Materiales y autor principal del trabajo. Una hormiga suele pesar hasta cinco miligramos y puede moverse a casi un metro por segundo.
Minirobots inspirados en insectos: el concepto de su fabricación
La esencia de estos robots miniatura radica en sus pequeños actuadores, los cuales impulsan su movimiento. Trygstad implementó una novedosa técnica de fabricación para reducir el tamaño del actuador a menos de 1 miligramo, siendo el más diminuto jamás creado.
“Los actuadores son los más pequeños y rápidos jamás desarrollados para microrobótica“, dijo Néstor O. Pérez-Arancibia, Profesor Asociado Flaherty en Ingeniería en la Escuela de Ingeniería Mecánica y de Materiales de WSU, quien dirigió el proyecto.
El actuador emplea una aleación con memoria de forma que tiene la capacidad de modificar su forma al ser calentada. Se denomina “memoria de forma” porque retiene y luego regresa a su configuración original. A diferencia de un motor convencional que impulsaría el movimiento de un robot, estas aleaciones carecen de piezas móviles o componentes giratorios.
Generalmente, las aleaciones con memoria de forma no se emplean en movimientos robóticos a gran escala debido a su lentitud. Sin embargo, en el caso de los robots de la Universidad Estatal de Washington (WSU), los actuadores están fabricados con dos pequeños alambres de aleación con memoria de forma que tienen un diámetro de 1/1000 de pulgada.
Al aplicar una pequeña cantidad de corriente, los cables pueden calentarse y enfriarse rápidamente, permitiendo que los robots muevan sus aletas o desplacen sus pies hasta 40 veces por segundo. En las pruebas iniciales, el actuador también demostró la capacidad de levantar más de 150 veces su propio peso. Comparada con otras tecnologías utilizadas para generar movimientos en robots, la tecnología SMA también requiere una cantidad mínima de electricidad o calor para propiciar el movimiento.
“El sistema SMA requiere sistemas mucho menos sofisticados para funcionar“, afirmó Trygstad.
Es importante señalar que los investigadores tienen la intención de emular otro tipo de insecto y desarrollar un robot similar a un zancudo que pueda moverse tanto sobre como justo debajo de la superficie del agua. Así mismo, están trabajando en la implementación de baterías diminutas o sistemas de combustión catalítica para lograr que sus robots sean completamente autónomos y no dependan de una fuente de alimentación externa.
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Fuente y foto: news.wsu.edu
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