Las ventosas artificiales del brazo robótico detectan el contacto y calculan la intensidad de la fuerza aplicada para recoger objetos.
La bioinspiración es recurrente en el ámbito de la robótica. Sin embargo, el ser vivo que inspiró a investigadores del Instituto Italiano de Tecnología (IIT) para el desarrollo de un nuevo autómata es sin dudas infrecuente: el pulpo.
“Los océanos albergan algunas de las soluciones más sofisticadas de la naturaleza y son una fuente inagotable de inspiración para la robótica del futuro”, señalan desde la institución italiana.
Con ese reconocimiento manifiesto, el ingenio que diseñaron es un brazo mecánico que, similar a los brazos de un pulpo, tiene ventosas que le permiten recoger y manipular objetos, incluso debajo del agua.
“Creamos un robot que opera en entornos complejos”
El pulpo artificial se inscribe entre los robots blandos, un tipo de autómata que se diferencia de los clásicos modelos rígidos por el empleo de materiales deformables y que, en tanto, permiten una interacción más natural con el entorno, incluyendo a los seres humanos. De hecho, el prototipo que vemos en las imágenes emerge de la unidad de investigación de Robótica Blanca Bioinspirada, que coordina Barbara Mazzolai, directora asociada del IIT.
“Nos inspiramos en el pulpo para desarrollar un sistema robótico en el que la percepción y la acción se integran y distribuyen por todo el cuerpo. Este enfoque le permite interpretar el contacto y adaptar su agarre de forma autónoma, sencilla y natural”, explica Mazzolai.
En las ventosas de silicona cuenta con sensores que detectan el contacto, estima la intensidad de la fuerza y permite agarrar objetos. Tal como señalamos, puede funcionar en entornos submarinos, igual que su fuente de inspiración en el mundo real. El paso clave de este desarrolla es la exitosa traducción de las estrategias biológicas del pulpo, en una arquitectura tecnológica que combina la detección táctil y el control descentralizado.
“Al integrar sensores y procesamiento de señales directamente en las ventosas, el brazo reacciona al contacto en tiempo real y con precisión, sin depender de un control centralizado”, señala Emanuela Del Dottore, primera autora del estudio. “El resultado es un sistema escalable y robusto diseñado para operar en entornos complejos, incluso bajo el agua”, agrega.
¿Cómo funciona el robot inspirado en los pulpos?
En la práctica, cuando una ventosa entra en contacto con un objeto, la deformación de la estructura genera un cambio en la luz que emiten LEDs internos. Así, el sistema del brazo robótico estima cuánta fuerza debe hacer para recogerlo y en qué dirección hacerlo. Esos datos son recopilados por una tecnología que coordina cada una de las ventosas, que reaccionan para activar la adhesión.
Una de las ventajas del pulpo robótico es su carácter modular: es posible modificar la cantidad y ubicación de las ventosas en el brazo, según las diferentes necesidades, entornos y requisitos.
Según observan los investigadores, las posibles aplicaciones en el mundo real abarcan desde la manipulación de elementos frágiles e incluso sistemas biológicos, hasta la inspección y mantenimiento en entornos acuáticos. De cara al futuro, el equipo del IIT prevé ampliar la gama de objetos que puede sostener, además de aumentar la capacidad de carga.
Descripto como un avance significativo en el campo de la robótica blanda, el estudio fue publicado recientemente en la revista Nature Machine Intelligence.
