Manejando asuntos delicados

La aparición de la robótica blanda representa un avance importante en el campo de la robótica, particularmente cuando se trata de manipular objetos delicados que serían vulnerables a daños por robots rígidos tradicionales. Los robots blandos están construidos con materiales flexibles y estructuras flexibles, lo que les permite interactuar con objetos de una manera más suave y adaptable. Esta característica es particularmente ventajosa en industrias como la manipulación de alimentos, aplicaciones médicas y procesos de ensamblaje delicados, donde la integridad de los objetos es de gran importancia.

Sin embargo, existe una desventaja al aprovechar la robótica blanda para la manipulación de objetos delicados. Si bien la suavidad de los robots blandos es su punto fuerte, también se convierte en su limitación en términos de potencia y precisión. Los robots rígidos tradicionales suelen ser capaces de ejercer más fuerza y ​​lograr una mayor precisión en sus movimientos. Esta falta de fuerza y ​​precisión en los robots blandos puede limitar sus aplicaciones en tareas que exigen una fuerza significativa, como el levantamiento de objetos pesados ​​o el montaje industrial con tolerancias estrictas.

Para abordar esta compensación, los investigadores e ingenieros exploran continuamente soluciones innovadoras. Algunos enfoques implican sistemas híbridos que combinan los beneficios de la robótica blanda y rígida, creando robots con rigidez variable que pueden adaptar sus capacidades a la tarea específica en cuestión. Además, se están buscando avances en algoritmos y materiales de control para mejorar la resistencia y precisión de los robots blandos manteniendo al mismo tiempo sus delicadas características de manejo.

Pero los sistemas existentes aún tienen que abordar por completo el problema de construir pinzas robóticas blandas que puedan operar con precisión y manipular objetos pesados. Sin embargo, un trabajo prometedor sobre el que informó recientemente un equipo de la Universidad Estatal de Carolina del Norte puede ayudar a hacer avanzar significativamente la pelota. Han desarrollado un dispositivo de agarre robótico que es lo suficientemente suave como para recoger incluso una gota de agua, pero también puede recoger objetos que pesen más de 14 libras. Y en cuanto a precisión, la pinza puede manejar fácilmente microfibras que son 40 veces más delgadas que un cabello humano típico.

La idea de la pinza de los investigadores proviene del kirigami, que está relacionado con el origami, el arte japonés de doblar papel, en el que el papel se dobla y se corta para formar formas tridimensionales. Las pinzas se cortaron con láser a partir de láminas de tereftalato de polietileno para lograr un diseño que maximiza la resistencia. Este diseño fue el resultado de una larga serie de experimentos previos realizados por este equipo utilizando técnicas similares. El accionamiento de las pinzas, que les permite sujetar objetos, se inspiró en las curvas nastic de las plantas de zarcillo.

La fuerza y ​​suavidad de la pinza son el resultado de un diseño único que distribuye la fuerza por todo el dispositivo mientras está en funcionamiento. Esto le da a la pinza una relación carga útil-peso récord de aproximadamente 16.000, 2,5 veces mayor que el récord anterior. Y dada la precisión y la ausencia de ginebra que su estructura ofrece a la pinza, puede permitir muchos casos de uso nuevos que antes no eran prácticos.

En una demostración particularmente interesante, la pinza se integró con una prótesis mioeléctrica. Este trabajo inicial muestra la promesa de que este dispositivo reemplazará en un día la delicadeza y fuerza de la mano humana. El equipo también ve aplicaciones para su pinza en la manipulación de alimentos o materiales biomédicos, o en tareas actualmente difíciles de realizar, como cerrar cremalleras o recoger monedas.

Se observó que la pinza es independiente de la escala y del material, por lo que el dispositivo podría ampliarse fácilmente para realizar trabajos muy grandes o reducirse para realizar trabajos pequeños. Actualmente, los investigadores están investigando tipos de materiales alternativos para optimizar la durabilidad y la resistencia.