Un físico de la Universidad de California, en Berkeley llamado Chen Li es el creador del robot VelociRoACH y autor principal de un estudio en el que demuestra que un caparazón ovalado como el de las cucarachas le permite al robot cucaracha poder atravesar obstáculos con mayor facilidad, lo que le permitiría ser muy útil en misiones de búsqueda y rescate o donde el terreno tenga un difícil acceso.
Hoy en día ya existen muchos robots con la tecnología para evitar obstáculos, esto lo consiguen mediante un gran número de sensores capaces de detectar las diferencias en el camino, esa información pasa a través de la computadora que traza el camino más seguro para evitar obstáculos que se puede encontrar.
Esta de tecnología de sensores ha tenido mucho éxito, se puede ver un ejemplo en el proyecto que lleva a cabo Google desde hace muchos años con sus coches que circulan solos, sin la necesidad de una persona que los controle. Aunque esta tecnología tiene sus limitaciones ya que si los obstáculos están tan juntos el robot no tendrá espacio para pasar, y le será imposible encontrar una ruta por la que avanzar.
Por ese motivo Li y sus colegas decidieron buscar una forma por la cual conseguir que el robot VelociRoACH no evite los obstáculos, sino que los atraviese.
Buscaron su inspiración en las cucarachas discoidalis, que miden alrededor de los 5 cm de largo y suelen vivir en los bosques tropicales, los cuales cuentan con una densa vegetación y el suelo por el que se mueven se encuentra con frecuencia lleno de una gran variedad de obstáculos, como piedras, hojas, troncos de árbol, hierba, setas etc…
Después de observar cómo se desenvolvían las cucarachas en su hábitat natural, los investigadores decidieron crear un campo de obstáculos artificial, para ello utilizaron unas vigas rectangulares hechas de cartulina y espaciadas entre ellas, dicho espacio era más pequeño que el cuerpo de las cucarachas.
Gracias a cámaras de alta velocidad pudieron analizar cómo estas cucarachas atravesaban el campo de obstáculos, tras cientos de carreras los científicos observaron que estos insectos completaban el recorrido en aproximadamente unos tres segundos, y aunque en algunas ocasiones las cucarachas atravesaron el recorrido empujando las vigas o subiendo a través de ellas, casi la mitad de las veces consiguieron atravesarlas girando su cuerpo de una forma rápida y eficaz, ayudándose con sus piernas traseras para empujarse en las vigas.
Con estos datos los investigadores probaron a poner en su robot VelociRoACH tres tipos diferentes de conchas artificiales, por un lado utilizaron un caparazón ovalado similar al de las cucarachas, por otro lado un óvalo plano y por último un rectángulo plano, para comprobar cómo influían en su movimiento.
El robot VelociRoACH que consta de seis patas y 10 cm de largo fue sometido al mismo campo de obstáculos que las cucarachas con los diferentes caparazones, los científicos pudieron observar que cuando tenía su caparazón rectangular el robot VelociRoACH sólo consiguió acabar el recorrido el 19% de las veces, ya que la mayoría de las ocasiones se quedaba atascado en las vigas de cartulina. En cambio con el caparazón ovalado inspirado en el de las cucarachas, este giraba su cuerpo al encontrarse con las vigas de cartulina, (de la misma forma que las cucarachas reales lo hacían) lo que le llevó a completar con éxito el recorrido el 93% de las veces.
Esto les demostró cómo únicamente la forma del caparazón ayudaba al robot VelociRoACH atravesar obstáculos, sin variar en ningún sentido la programación del robot ni añadir ningún sensor adicional.
Li comenta como esta investigación nos enseña que las formas del cuerpo pueden ayudar a los animales y robots a moverse por un terreno irregular, también nos explica que esto es muy similar a como las formas del cuerpo de muchos peces y aves les ayudan a reducir la fricción, algo muy imitado a la hora de fabricar submarinos y aviones.
Esta nueva tecnología puede resultar muy interesante para tareas de búsqueda y rescate, la agricultura de precisión o el reconocimiento militar, por ejemplo en el caso de un desastre natural le permitiría al robot VelociRoACH poder atravesar obstáculos formados por los escombros sin la necesidad de tener que añadir más sensores y computadoras al robot, con la ventaja económica que eso supone.
En el futuro Li y sus colegas tienen pensado seguir investigando como partes del cuerpo de los animales pueden ayudar a los robots a mejorar su movimiento por diferentes tipos de entorno.
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