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Bienvenidos a la era de los micro robots

Actualizado el 14 de octubre de 2014 a las 07:07 pm

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Los micro robots pueden revolucionar campos como el de la agricultura, afirman los científicos. (National Geographic Society)

Nueva York

Robots que vuelan. Robots que se pueden portar. Robots del tamaño de centavos. Todas estas nuevas clases de robots tienen una cosa en común; cada aspecto de ellos debe ser concebido y creado desde cero. No hay diseños, materiales, procesos de manufactura ni componentes fácilmente disponibles para ellos.

El Laboratorio de Micro Robótica del ingeniero eléctrico Robert Wood, en la Universidad de Harvard, está en la vanguardia de la construcción de estos robots, que pueden volar de forma más ligera, deslizarse por espacios más angostos y operar en tamaños más pequeños que cualquier cosa antes imaginada.

“Los robots tradicionales han sido objetos grandes, potentes y metálicos que podían soldar puertas de autos en una fábrica”, dice Woods. “Los robots que exploramos son dramáticamente diferentes, algunos a una nueva micro escala, otros fabricados con materiales suaves en lugar de rígidos”, explica.

Las formas en que los robots algún día podrían ayudar a los humanos son impactantes, dice, transformando potencialmente campos como la medicina y la agricultura.

Tomemos por ejemplo las RoboBees, colonias de micro robots voladores autónomos que el equipo de Wood ha estado desarrollando durante años. Wood afirma que algún día podrían realizar expediciones de búsqueda y rescate, explorar ambientes peligrosos, reunir información científica de campo, hasta ayudar a polinizar cultivos.

Como gran parte del trabajo de Wood, el diseño de las RoboBees está “inspirado en la naturaleza”.

“Si se quiere hacer algo de un centímetro que pueda volar, en la naturaleza ya existen cientos de miles de soluciones”, apunta. “No solo copiamos a la naturaleza. Intentamos entender el qué, el cómo y el por qué detrás de la autonomía, movimiento y comportamiento de un organismo, y después lo traducimos en términos de ingeniería”, señala.

Sus compañeros investigadores y él concibieron técnicas novedosas para fabricar, ensamblar y manufacturar las máquinas en miniatura, cada una con un tórax del tamaño de mosca casera, envergadura de tres centímetros y peso de apenas 80 miligramos. El prototipo más reciente se eleva desde una cuerda delgada como hilo, bate las alas 120 veces por segundo, se queda suspendido en el aire y vuela rutas preprogramadas.

El proceso de manufactura se basa es plegar elementos en capas, idea inspirada en los libros infantiles tridimensionales. Ahora, los experimentos de Wood están enfocados en encontrar una fuente de energía autocontenida que no sea muy pesada y que pueda alimentar eficientemente a las delicadas abejas. “Estamos colaborando con otros investigadores para crear y probar nuevas baterías ultramicro, células de combustible o métodos de transferencia inalámbrica de energía”, dice.

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Wood también está trabajando para desarrollar sensores de visión “bio-inspirados”, que según él “dejarían que las abejas naveguen midiendo la velocidad, de la misma forma en que una mosca evita que la aplaste percibiendo la velocidad de su mano”.

Su visión final es un enjambre sincronizado de RoboBees. Colegas de Harvard están diseñando algoritmos basados en el comportamiento de termitas y abejas reales que puedan controlar la habilidad de un enjambre de robots voladores para trabajar conjuntamente. “Con insectos sociales, ningún individuo tiene todo el plan”, precisa Wood, “pero de alguna forma se juntan para construir estructuras fantásticas”.

Wood quiere programar a las abejas robots para que detecten ciertos niveles de calor o bióxido de carbono, para que puedan buscar sobrevivientes en un edificio derrumbado y actuar como radiobalizas para guiar a rescatistas. En otros posibles escenarios, se podría enviar a las RoboBees en múltiples direcciones, por ejemplo para ayudar a seguir un derrame químico, antes de regresar a una “colmena” central para subir información.

Las RoboBees ya son extremadamente ligeras, portátiles y ágiles, pero Wood también quiere que sean baratas para que sean desechables. “Estas ventajas podrían darles aplicaciones prácticas muy singulares quizás en menos de 20 años”, afirma.

Otra área clave para Wood que rebosa de aplicaciones potenciales: el nuevo campo de la robótica suave, que permitiría que los robots interactúen con los humanos con más seguridad. “Esto lleva a muchísimas aplicaciones médicas”, considera.

Los micro robots pueden revolucionar campos como el de la agricultura, afirman los científicos. (National Geographic Society)

Un prototipo de sistema que Wood ha ayudado a desarrollar, llamado Second Skin, puede ser usado por pacientes con desórdenes neuromusculares para estimular la actividad nerviosa y avanzar la rehabilitación. Dice que equipos suaves y micro robóticos algún día pudieran usarse dentro del cuerpo para ayudar en procedimientos médicos mínimamente invasivos.

Los robots completamente suaves no necesariamente tendrán que ir esquivando obstáculos, destaca Wood, sino que, en cambio, pueden apretujarse para atravesarlos (deslizándose bajo las puertas, por ejemplo), haciéndolos aún más útiles. “Nuestro gran esfuerzo será integrar la mayor inteligencia posible en la propia estructura suave”, considera, “minimizando la necesidad de computar explícitamente y comunicar cada acción externamente”.

Las nuevas fronteras de la robótica suenan como ciencia ficción, y Wood está usando la nueva tecnología para que los niños se emocionen con la ciencia.

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Él y su equipo del laboratorio han llevado sus prototipos a escuelas y festivales de ciencia de todo el país, llegando a miles de estudiantes y familias. “Hasta niños chicos que no pueden entender todas las complejidades de nuestros sistemas captan el concepto general de inmediato”, dice Wood. “Tal vez algunos de ellos algún día sigan carreras en estos campos”, reflexiona.

No obstante, no todas las lecciones que imparte son emocionantes.“Sí advierto a los niños que a menudo se prueban muchas cosas que no funcionan antes de descubrir una que sí”, apunta Wood. "Las cosas se rompen. Los microcomponentes se caen al piso y son demasiado chicos para siquiera encontrarlos. El fracaso se da más que el éxito. “Pero hay que repetir, repetir, repetir; y seguir aprendiendo”, continúa. “Después llega un momento de eureka, como la primera vez que despegó nuestra RoboBee. Significa que estamos en el camino correcto y que podemos avanzar”, agrega.

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