El video de investigación muestra una mano robótica aplastando una lata de aluminio como un humano

Los robots humanoides más queridos en la cultura pop comparten un tipo de personalidad común que es una mezcla de servicial y amigable. Cocinan, limpian, lavan la ropa y llegan hasta los cinco, como el verdadero amigo robótico que son. Y gracias a un grupo de investigadores, este tipo de máquinas podría no limitarse a la ciencia ficción por mucho tiempo.

Conoce la mano robótica ADEPT, que es la abreviatura de Conducido de forma adaptativa a través de transmisiones pasivas elastoméricas. Está impreso en 3D, puede atrapar una pelota, aplastar una lata y lanzar un shaka.

Kevin O'Brien, profesor asociado de la Universidad de Cornell y autor principal de la investigación publicada el miércoles en la revista Ciencia robótica dice Inverso El diseño simplista podría mejorar las capacidades de los robots que ya existen en los próximos años.

"Inicialmente lo diseñamos it para su uso en prótesis, pero las posibilidades son infinitas", dice O'Brien. “La tecnología podría ser útil en cualquier sistema robótico articulado de robots con patas como el Mini Mini de Boston Dynamics, para mejorar la fuerza y ​​sensibilidad de las manos de Pepper.

"Es posible que pueda ver robots con nuestra tecnología dentro de uno o dos años".

Si bien sus capacidades para destaparte son incomparables, los materiales que comprenden y potencia ADEPT son los que realmente cambian el juego. Todos sus componentes están hechos de elastómero, un polímero gomoso que se siente y actúa como piel humana cuando se estira y se tensa.

Seis pequeños motores eléctricos están alojados dentro de la palma de la mano, controlando cómo se extiende y dobla los dedos, enrollando y desenrollando cuerdas como los tendones humanos. O’Brien y sus colegas llamaron a esta técnica de robustez robótica transmisiones pasivas o EPT para abreviar.

Esto se complementa con sensores que permiten a ADEPT detectar la proximidad de un objeto y qué tan apretado está siendo sostenido. Esta combinación permite que la mano se abra con destreza cuando necesita atrapar rápidamente o ejercer más fuerza cuando necesita aplastar una lata de aluminio. Este tipo de reflejos son naturales para los humanos, pero enseñarle a ADEPT a captar rápidamente algo tomó meses.

"La parte más emocionante de la investigación fue la primera vez que la mano usó sus reflejos para atrapar una pelota", dijo O’Brien. “Pasamos una hora ese día atrapando diferentes objetos; la simple demostración fue bienvenida a la validación por los muchos meses de trabajo duro y de ingeniería difícil ".

Esta es una iteración adicional de un largo linaje de manos y brazos de robot. Muchos de los predecesores de ADEPT son rígidos y se ven más garras que manos. Se demostró que las manos suaves de los robots son mucho más flexibles, pero hacer que reaccionen y se muevan como un humano es algo en lo que O’Brien y sus socios fueron pioneros.

Gracias a ellos, podríamos hacer que la Spot Mini nos atrape o que Pepper nos lance uno frío.

Resumen

Un nuevo sistema mecánico ha permitido a los científicos desarrollar manos protésicas lo suficientemente fuertes como para aplastar una lata y lo suficientemente reactiva para atrapar una pelota. La tecnología compacta y económica es un alejamiento de los motores caros y torpes que controlan la mayoría de los dedos protésicos que existen hoy en día. La fuerza de agarre, la velocidad de agarre y la diversidad de movimientos de incluso las manos protésicas más avanzadas palidecen en comparación con las de una mano humana. Los estudios de usuarios han demostrado que el 90% de los pacientes con prótesis consideran su mano demasiado lenta y el 79% la consideran demasiado pesada. Como tal, la ingeniería de diseños más simples para manos robóticas sin sacrificar la precisión, la fuerza y ​​la velocidad adecuadas sigue siendo un desafío. Kevin O'Brien y sus colegas abordaron este problema creando un sistema de polea cilíndrica que consta de correas envueltas alrededor de engranajes con forma de rueda (a menudo utilizados en la mecánica de vehículos motorizados). Los cilindros resultantes, denominados transmisiones pasivas elastoméricas (o EPT), podrían ajustar la fuerza de agarre y la velocidad de contacto con un objeto bajo demanda ajustando la tensión en un alambre enrollado alrededor de las ruedas que controlan el movimiento de los cilindros. Los ingenieros utilizaron EPT para construir una mano protésica impresa en 3-D, que demostró un aumento de casi el triple de la fuerza de agarre al tiempo que mantenía altas velocidades de cierre de los dedos (en segundos) en comparación con los carretes rígidos. Con un peso equivalente al de una mano humana, la prótesis podía sostener objetos pesados, como una llave. Los investigadores creen que los EPT podrían aplicarse a otros dispositivos, como tendones robóticos, exosuits blandos y robots móviles bioinspirados.