Ingenieros del MIT han diseñado un robot capaz de ‘crecer’ como una planta

En las fábricas y almacenes de hoy en día, no es raro ver robots zumbando, transportando artículos o herramientas de una estación a otra. En su mayor parte, los robots navegan con bastante facilidad a través de espacios abiertos. Pero les resulta mucho más difícil pasar por espacios estrechos para llevar a cabo tareas como alcanzar un producto en la parte posterior de un estante desordenado o deslizarse alrededor de las piezas del motor de un automóvil para desenroscar una tapa de aceite.

Ahora los ingenieros del MIT han desarrollado un robot diseñado para extender un apéndice en forma de cadena lo suficientemente flexible como para cruzar y girar en cualquier configuración necesaria, pero lo suficientemente rígido como para soportar cargas pesadas o aplicar torque para ensamblar piezas en espacios reducidos. Cuando se completa la tarea, el robot puede retraer el apéndice y extenderlo nuevamente, con una longitud y forma diferentes, para adaptarse a la siguiente tarea.

El diseño del apéndice está inspirado en la forma en que crecen las plantas, lo que implica el transporte de nutrientes, en forma fluida, hasta la punta de la planta. Allí, se convierten en material sólido para producir, poco a poco, un tallo de soporte.

Del mismo modo, el robot consiste en un «punto de crecimiento» o caja de cambios, que tira de una cadena suelta de bloques entrelazados dentro de la caja. Los engranajes en la caja luego bloquean las unidades de la cadena y la alimentan, unidad por unidad, como un apéndice rígido.

Los investigadores presentaron el «robot en crecimiento» (growing robot) inspirado en las plantas esta semana en la Conferencia Internacional IEEE sobre Robots y Sistemas Inteligentes (IROS) en Macao. Imaginan que las pinzas, cámaras y otros sensores podrían montarse en la caja de engranajes del robot, lo que le permitiría serpentear a través del sistema de propulsión de un avión y apretar un tornillo suelto, o alcanzar un estante y agarrar un producto sin alterar la organización del inventario circundante, entre otras tareas.

«Piense en cambiar el aceite de su automóvil», dice Harry Asada, profesor de ingeniería mecánica en el MIT. «Después de abrir el techo del motor, debe ser lo suficientemente flexible como para hacer giros bruscos, izquierda y derecha, para llegar al filtro de aceite, y luego debe ser lo suficientemente fuerte como para girar la tapa del filtro de aceite para quitarlo».

«Ahora tenemos un robot que potencialmente puede realizar tales tareas», dice Tongxi Yan, un ex estudiante graduado en el laboratorio de Asada, quien dirigió el trabajo. «Puede crecer, retraerse y volver a crecer a una forma diferente, para adaptarse a su entorno».

El equipo también incluye a la estudiante graduada del MIT Emily Kamienski y al académico visitante Seiichi Teshigawara, quienes presentaron los resultados en la conferencia.

El último pie

El diseño del nuevo robot es una rama del trabajo de Asada para abordar el «último problema de un pie», un término de ingeniería que se refiere al último paso, o pie, de la tarea o misión exploratoria de un robot. Si bien un robot puede pasar la mayor parte de su tiempo atravesando espacios abiertos, el último pie de su misión puede involucrar una navegación más ágil a través de espacios más estrechos y complejos para completar una tarea.

Los ingenieros han ideado varios conceptos y prototipos para abordar el último problema de un pie, incluidos los robots hechos de materiales blandos, con forma de globo, que crecen como enredaderas para colarse a través de grietas estrechas. Pero Asada dice que estos robots extensibles y blandos no son lo suficientemente resistentes como para soportar «efectores finales» o complementos como pinzas, cámaras y otros sensores que serían necesarios para llevar a cabo una tarea, una vez que el robot se haya introducido en su destino.

«Nuestra solución no es realmente blanda, sino un uso inteligente de materiales rígidos», dice Asada, profesor de ingeniería de la Fundación Ford.