Cuando uno se imagina un robot suele pensar en un metal duro y frío. Aunque estos autómatas rígidos tienen sus ventajas, los investigadores están explorando ahora los robots “blandos” o continuos que pueden proporcionar flexibilidad y conformidad donde los robots tradicionales no pueden. Uno de estos investigadores es el profesor adjunto de Ingeniería Mecánica (ME) de la LSU, Hunter Gilbert.
Gilbert y sus estudiantes de grado y postgrado de Ingeniería Mecánica pasarán un año construyendo un robot blando en su laboratorio de Patrick F. Taylor Hall. Los primeros seis meses del proyecto se centrarán en el modelado, la simulación y el diseño, mientras que los últimos seis meses se centrarán en la evaluación experimental utilizando un banco de pruebas recién construido.
“En este momento, todavía estamos en las etapas fundamentales, por lo que nos centramos en un pequeño banco de pruebas de laboratorio”, afirmó Gilbert. “El desarrollo de algo que vaya al espacio puede venir más adelante, una vez que tengamos los fundamentos. Tenemos que entenderlo antes de intentar ampliarlo”.
El proyecto implica una colaboración directa con el Centro de Investigación Langley de la NASA y Jim Neilan, investigador principal de robótica blanda en el LaRC; Matt Mahlin, ingeniero mecánico principal; Iok Wong, de diseño de robótica y estructuras; y Ji Su, científico de materiales. El equipo está estudiando los sistemas de materiales blandos y su viabilidad para ayudar en el montaje de estructuras en el espacio y en la superficie.
La investigación de Gilbert apoya a la Dirección de Misiones de Tecnología Espacial mediante el desarrollo de capacidades robóticas que abordan necesidades críticas en el servicio, el montaje y la fabricación en órbita. Langley está ayudando a orientar cómo se puede utilizar el robot y cuáles son los requisitos para utilizarlo realmente en el espacio.
“Uno de los grandes problemas para llevar un robot al espacio es que debe ser ligero, y creemos que la tecnología concreta que estamos investigando puede hacerse muy ligera”, mencionó Gilbert.
Los robots blandos tienen sus ventajas, además de su ligereza. Una de ellas es que los golpes no destruyen el robot ni el entorno en el que opera, ya que el robot está hecho de fibra de carbono, lo que lo hace flexible.
La profesora adjunta de LSU ME, Genevieve Palardy, experta en materiales compuestos, participa en el proyecto y recomendó utilizar la fibra de carbono para el robot blando de Gilbert.
“Los polímeros reforzados con fibra de carbono son ligeros y sus propiedades, como la rigidez a la flexión, se pueden adaptar según la orientación de las fibras”, afirmó Palardy. “Esto nos permite crear componentes que se pueden doblar en determinadas direcciones y que son más rígidos en otras”.
Los robots blandos también se están investigando para su uso quirúrgico en el campo de la medicina, así como para la inspección y el mantenimiento en la industria.
“Definitivamente, tener un robot blando también tiene ventajas en materia de seguridad”, afirma Gilbert. “Un robot rígido de gran tamaño podría noquear a alguien y posiblemente matarlo, algo que ha ocurrido en las fábricas. Los robots blandos tienden a ser más seguros para su uso cerca de las personas”.
Otra ventaja de utilizar un robot blando es que no hay superficies de unión o sellado por las que pueda entrar el polvo, la suciedad y el agua, lo que sería un problema en una superficie marciana o lunar.
“Un robot tradicional tiene un número considerable de juntas externas que requieren sellos para mantener la suciedad y el polvo fuera”, mencionó Gilbert. “Si tienes un robot que se dobla, hay menos lugares por donde pueden entrar estos contaminantes ambientales no deseados”.
Los robots blandos tienen sus retos, pero Gilbert y su equipo están decididos a limar asperezas.
“Los robots blandos tienen un precio, y es que tienden a ser menos precisos, menos estables y un poco más difíciles de controlar que los robots rígidos, así que este proyecto trata realmente de encontrar un equilibrio entre lo que funciona para el robot rígido y lo que funciona para el robot blando y cómo lograr ese equilibrio”, mencionó.
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Jessica Ávila
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