Esta pinza robótica es increíblemente suave e impresionantemente fuerte

El diseño de la pinza encuentra un equilibrio entre "fuerza, precisión y suavidad".

Por Andrés Pablo | Publicado el 15 de agosto de 2023 a las 2:00 p.m.EDT

El arte japonés de cortar y doblar papel conocido como kirigami ha proporcionado una gran inspiración para ingeniosos diseños robóticos, pero el último ejemplo podría ser el más versátil e impresionante hasta el momento. Como se detalló por primera vez a principios de este mes en Nature Communications, un equipo de la Universidad Estatal de Carolina del Norte desarrolló recientemente un nuevo robot de agarre suave lo suficientemente sensible como para manejar gotas de agua y pasar páginas de libros, pero lo suficientemente fuerte como para lograr una relación de carga útil a peso de 16.000. Con mejoras adicionales, los ingenieros creen que la pinza podría llegar a una amplia gama de industrias, así como a las prótesis humanas.

"Es difícil desarrollar una única pinza suave que sea capaz de manipular objetos ultrablandos, ultrafinos y pesados, debido a las compensaciones entre fuerza, precisión y suavidad", dijo el autor del estudio Jie Yin, profesor asociado de ingeniería mecánica y aeroespacial de Carolina del Norte. , dijo en un comunicado. "Nuestro diseño logra un excelente equilibrio de estas características".

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Si bien las pinzas blandas anteriores se desarrollaron utilizando elementos de kirigami, las estructuras en forma de zarcillos de los investigadores distribuyen su fuerza de tal manera que son lo suficientemente delicadas y precisas como para ayudar a cerrar ciertas cremalleras y recoger monedas. Como también señaló recientemente New Scientist, la forma y la inclinación permiten que las pinzas de 0,4 gramos sostengan objetos de hasta 6,4 kilogramos, una relación carga útil-peso 2,5 veces mayor que el récord anterior de la industria.

Debido a que las capacidades de las pinzas derivan de su diseño y no de los materiales en sí, el equipo también mostró un potencial adicional al construir iteraciones a partir de hojas de plantas. El potencial de las pinzas biodegradables podría resultar extremadamente útil en situaciones en las que sólo son necesarias temporalmente, como en la manipulación de desechos médicos peligrosos como agujas.

Si todo eso no fuera suficiente, el equipo de NC State fue un paso más allá al experimentar uniendo sus pinzas a una prótesis de mano mioeléctrica controlada mediante la actividad muscular en el antebrazo del usuario. "La nueva pinza no puede reemplazar todas las funciones de las prótesis de manos existentes, pero podría usarse para complementar esas otras funciones", dijo Helen Huang, coautora del artículo y profesora distinguida de la familia Jackson de NC State en el Departamento Conjunto de Medicina Biomédica. Ingeniería. “Y una de las ventajas de las pinzas kirigami es que no sería necesario reemplazar ni aumentar los motores existentes utilizados en las prótesis robóticas. Simplemente podría utilizar el motor existente al utilizar las pinzas”.

Yin, Huang y sus colegas esperan colaborar eventualmente con fabricantes de prótesis robóticas, empresas de procesamiento de alimentos, así como empresas de electrónica y farmacéuticas para desarrollar usos adicionales para sus pinzas blandas.

Andrew Paul es redactor de Popular Science que cubre noticias tecnológicas. Anteriormente, fue colaborador habitual de The AV Club y Input, y ha tenido trabajos recientes también presentados por Rolling Stone, Fangoria, GQ, Slate, NBC, así como por McSweeney's Internet Tendency. Vive en las afueras de Indianápolis.