Microrobots: más grandes de lo que parecen

Mira hacia abajo, esa pequeña criatura que estás a punto de pisar puede ser un robot.

Podemos pensar en los robots como grandes  monstruosidades de metal de tamaño industrial , dispositivos médicos prometedores o lindos ayudantes humanoides . Sin embargo, algunos de los robots más útiles que se crean hoy pueden ser tan pequeños como insectos o tan diminutos que no se pueden ver sin la ayuda de un microscopio. Estos microrrobots se están construyendo para correr, volar, nadar y saltar a lugares demasiado estrechos o demasiado peligrosos para que los humanos se aventuren.

La mayoría de los seis microrrobots que describo aquí todavía están en las primeras fases de desarrollo y prueba. Pero no pasará mucho tiempo antes de que salten a través de áreas afectadas por desastres, volando sobre incendios o arrastrándose a través del motor de su automóvil.

HAMR: una cucaracha robótica con potencial

La Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de Harvard 
El Instituto Wyss de Ingeniería Biológicamente Inspirada en la Universidad de Harvard

El microrobot HAMR de Harvard puede caminar, nadar y bucear. (Crédito: Yufeng Chen, Neel Doshi y Benjamin Goldberg / Universidad de Harvard)

Mientras que algunos de nosotros podemos desacreditar la desafortunada tendencia de los pequeños robots ambulatorios a ser comparados con los insectos, tales como, por ejemplo, las cucarachas, esos insectos a menudo pueden inspirar grandes cosas. El Microrobot Ambulatorio de Harvard (HAMR) es una plataforma robótica versátil de 1,8 pulgadas de largo que puede correr, saltar, transportar pequeñas cargas (aproximadamente el doble de su propio peso por debajo de una onza) y encender un centavo. Y HAMR es rápido: según Harvard, se puede mover alrededor de 10.5 longitudes de cuerpo por segundo.

HAMR ha proporcionado a los investigadores una base útil desde la cual probar una serie de innovaciones. El HAMR-F, por ejemplo, se ha deshecho de su correa . Es capaz de moverse de forma independiente, aunque es solo un poco más pesado y más lento ( debido a las baterías ) que su homólogo anclado. Más recientemente, científicos de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Harvard agregaron almohadillas que permiten al pequeño robot nadar en la superficie del agua y luego sumergirse y caminar bajo el agua. (Todavía necesita una rampa para volver a la orilla, sin embargo).

El vuelo de los RoboBees

La Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de Harvard 
El Instituto Wyss de Ingeniería Biológicamente Inspirada en la Universidad de Harvard

Si no te sientes cómodo con los robots que se construyeron para parecerse a las cucarachas, tal vez te sientas mejor con los robots diseñados para parecerse, o al menos a las abejas como las abejas. Los robots de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Harvard y el Instituto Wyss de Ingeniería Biológica Inspirada han desarrollado robots insectoides que no solo navegan como las abejas sino que también se comportan como ellos. Los pequeños robots pueden percibir una ráfaga de viento, por ejemplo, y ajustar su plan de vuelo en consecuencia, en lugar de desviarse o perder altura.

Al igual que HAMR, el RoboBee (con la ayuda, por supuesto, de sus robots) ha mejorado su juego. Su primer vuelo exitoso fue en 2013. En 2015, aprendió a nadar, y en 2016, ganó la habilidad de «posarse» en superficies que usan electricidad estática, lo que permite a RoboBee ahorrar energía para vuelos más largos. Más recientemente, el robot de 80 miligramos puede nadar, saltar desde el agua (obtener un impulso de un combustible combustible llamado oxihidrógeno) y luego aterrizar.

Con todos sus talentos, RoboBee aún no es completamente autónomo. Pero el pequeño zumbador ya ha demostrado ser tan talentoso, ¿quién sabe qué vendrá después?

μRobotex se construye una casa

Instituto Femto-ST

Esta casa increíblemente pequeña fue construida por un robot en la punta de un hilo de fibra óptica. ( Crédito: Instituto Femto-ST)

Científicos del Instituto Femto-ST en Francia querían demostrar las capacidades de su plataforma μRobotex , un nuevo sistema microrobot extremadamente pequeño . Entonces, ¿qué mejor manera de hacerlo que hacerlo construir la casa más pequeña del mundo?

El robot, trabajando dentro de una cámara de vacío, usó un rayo de iones para cortar y dar forma a una membrana de sílice que luego podría ensamblarse, como un pedazo de papel de origami, en una casa de 0.015 mm de alto y 0.020 mm de ancho. En comparación, un grano de arena tiene un diámetro de 0.05 mm a 2 mm. La casa estaba en la punta de un pedazo de fibra óptica.

Los resultados fueron publicados por el Instituto Americano de Física . Según uno de los autores del artículo, la investigación ilustró la capacidad de construir conjuntos de microsistemas con gran precisión.

Salto salta a su trabajo

Biomimetic Millisystems Lab, Universidad de California, Berkeley

Salto es el predecesor de los robots que podrán saltar sobre varias obstrucciones sin perder impulso. ( Crédito: Stephen McNally, Universidad de California, Berkeley)

Salto, abreviatura de locomoción saltatoria en obstáculos de terreno, es un robot de salto con una sola pierna que mide 10.2 pulgadas de alto (completamente extendido), pesa aproximadamente 3.5 onzas y puede saltar hasta 1 metro (3.3 pies) de alto. Pero aunque es divertido ver saltar a Salto, la verdadera importancia de las habilidades de salto de Salto es que el pequeño robot es capaz de más de un salto: rebota en las paredes y puede realizar varios saltos seguidos, evitando los obstáculos con élan.

Cuando está en movimiento, el pequeño robot parece algo sacado de una vieja caricatura de Warner Brothers. De hecho, según el desarrollador Duncan Haldane, Salto se inspiró en el galago (también conocido como un bebé arbusto), un pequeño mamífero que es un experto saltador.

La esperanza, según la Universidad de California en Berkeley, donde se desarrolló Salto, es que conducirá a robots que pueden saltar sobre escombros, si no edificios altos, para proporcionar servicios en situaciones de emergencia.

SWARM a través de su motor

Rolls-Royce Motor Cars 
Universidad de Nottingham Universidad de 
Harvard

Es posible que su mecánico automotriz local trabaje algún día junto a un enjambre de pequeños robots que fijan el motor. Rolls-Royce Motor Cars se asoció con académicos de la Universidad de Nottingham y la Universidad de Harvard para desarrollar robots móviles independientes de aproximadamente 0,4 pulgadas de diámetro. Como parte del programa IntelligentEngine del fabricante, los robots SWARM se pondrán en su lugar gracias a una serpiente robótica y utilizarán cámaras diminutas para proporcionar alimentación de video de partes de un motor que no son de fácil acceso.

Esto podría ser una gran ayuda para los mecánicos que intentan descubrir qué está causando que ese misterioso motor golpee. Sin embargo, la esperanza a largo plazo es que SWARM podría algún día realizar inspecciones visuales de los motores de los aviones, evitando así la necesidad de retirar los motores de la aeronave.

¿Te gustaría construir un CAMARÓN?

Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) 

Si busca financiación para construir su propio robot pequeño, puede llamar al gobierno de EE. UU. La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) quiere desarrollar robots a escala de insectos con, según la sinopsis, «movilidad, maniobrabilidad y destreza sin ataduras». En otras palabras, quiere robots pequeños que puedan moverse solos.

DARPA planea patrocinar estos robots como parte del programa SHRIMP (Plataformas Microrbóticas Independientes de Corto Alcance) para fines de búsqueda y rescate, socorro en casos de desastre e inspección de ambientes peligrosos. También está buscando robots que funcionen como prótesis o ojos móviles para ver en lugares que los humanos no pueden.

Si tiene un robot mascota que podría encajar en la factura o, al menos, los planes para uno, la fecha límite para la propuesta completa es el 26 de septiembre.

Este artículo / contenido fue escrito por el escritor individual identificado y no refleja necesariamente la opinión de Hewlett Packard Enterprise Company.