Dos robots parecidos a insectos, un minibicho y un zancudo acuático, desarrollados en la Universidad Estatal de Washington, son los mini-robots completamente funcionales más pequeños, ligeros y rápidos que se conocen.
Estos robots en miniatura podrían utilizarse algún día en campos como polinización artificial, búsqueda y salvamento, vigilancia medioambiental, microfabricación o cirugía asistida por robots.
Según informan en las actas de la Conferencia Internacional sobre Robots y Sistemas Inteligentes de la Sociedad de Robótica y Automatización del IEEE, el minibicho pesa ocho miligramos, mientras que el zancudo acuático pesa 55 miligramos.
Ambos pueden moverse a unos seis milímetros por segundo.
“Es rápido comparado con otros mini-robots de esta escala, aunque sigue estando por detrás de sus parientes biológicos“, afirma Conor Trygstad, estudiante de doctorado de la Escuela de Ingeniería Mecánica y de Materiales y autor principal del trabajo.
Una hormiga suele pesar hasta cinco miligramos y puede moverse a casi un metro por segundo.
La clave de estos diminutos robots está en sus minúsculos actuadores, que hacen que se muevan.
Trygstad utilizó una nueva técnica de fabricación para miniaturizar el actuador a menos de un miligramo, el más pequeño que se conoce.
“Los actuadores son los más pequeños y rápidos jamás desarrollados para microrrobótica“, afirma Néstor O. Pérez-Arancibia, profesor asociado Flaherty de Ingeniería en la Facultad de Ingeniería Mecánica y de Materiales de la WSU, que dirigió el proyecto.
El actuador utiliza un material llamado aleación con memoria de forma, capaz de cambiar de forma cuando se calienta.
Se llama “con memoria de forma” porque recuerda su forma original y luego la recupera.
A diferencia del típico motor que movería un robot, estas aleaciones no tienen piezas móviles ni componentes giratorios.
“Son muy sólidas mecánicamente“, afirma Trygstad. “El desarrollo de un actuador muy ligero abre nuevos campos en la microrrobótica“.
Las aleaciones con memoria de forma no suelen utilizarse para movimientos robóticos a gran escala porque son demasiado lentas.
Sin embargo, en el caso de los robots de la WSU, los actuadores están formados por dos diminutos hilos de aleación con memoria de forma de 1/1000 de pulgada de diámetro.
Con una pequeña cantidad de corriente, los alambres pueden calentarse y enfriarse fácilmente, lo que permite a los robots aletear o mover las patas hasta 40 veces por segundo.
En pruebas preliminares, el actuador también fue capaz de levantar más de 150 veces su propio peso.
En comparación con otras tecnologías utilizadas para hacer que los robots se muevan, la tecnología SMA también requiere sólo una cantidad muy pequeña de electricidad o calor para hacer que se muevan.
“El sistema SMA requiere sistemas mucho menos sofisticados“, explica Trygstad.
Trygstad, ávido pescador con mosca, lleva mucho tiempo observando a los zancudos acuáticos y le gustaría seguir estudiando sus movimientos.
Mientras que el robot de la WSU realiza un movimiento de aleteo plano para desplazarse, el insecto natural efectúa un movimiento de remo más eficaz con las patas, una de las razones por las que el de verdad puede moverse mucho más deprisa.
Los investigadores quieren copiar a otro insecto y desarrollar un robot de este tipo que pueda moverse tanto por encima como por debajo de la superficie del agua. También están trabajando en el uso de baterías diminutas o combustión catalítica para que sus robots sean totalmente autónomos y no dependan de una fuente de alimentación.
