Язык Си для начинающих / #1 - Введение в язык Си
Se le podría perdonar por pensar que el robot más resistente y duradero sería una especie de esqueleto de aleación de metal ultra duro como el Terminator, pero a veces el camino a seguir es suave y flexible.
Esta semana, los ingenieros de la École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) en Suiza publicaron los resultados de sus esfuerzos para hacer un dron quadcopter realmente limpio y flexible en la revista. Ciencia robótica.
Al igual que un número creciente de microrobots actualmente en desarrollo, estos drones también toman prestados algunos de sus elementos de diseño de la arquitectura ligera de origami. Pero, los investigadores dicen Inverso, con una diferencia clave: el diseño, un nuevo compuesto que es lo suficientemente flexible como para absorber el daño, pero lo suficientemente rígido para seguir siendo aerodinámico, y se inspiró en las propiedades materiales de las alas de insectos.
"La mayoría de las estructuras de origami están hechas de materiales laminados rígidos y juntas rígidas (es decir, articulaciones inextensibles hechas de poliimida o nylon), lo que conlleva limitaciones", dice Stefano Mintchev, investigador postdoctoral en la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) en Suiza. "Los origamis rígidos son frágiles, propensos a rasgarse y fallan fácilmente cuando se sobrecargan durante las colisiones".
Zhi Ern Teoh, un ingeniero mecánico no afiliado y entrenado en Harvard que ha desarrollado sus propios microrobots inspirados en el origami, dijo a Inverso Quedó impresionado con el trabajo del equipo de Lausana.
"Debido a que el larguero del ala principal es completamente rígido, cuando golpea un obstáculo, el ala se puede romper", explica Teoh. "Lo que han hecho con respecto a la adaptación del" umbral de fuerza "- el umbral en el que ocurre el cambio de rígido a suave - creo que eso es bastante clave para las estructuras que necesitan soportar impactos".
En el núcleo de la innovación del grupo suizo está una capa elástica estirada, algo así como una banda de goma que desesperadamente quiere volver a la forma. Esta capa se rodea y se adhiere a un exoesqueleto más rígido y segmentado. Es similar a uno de esos títeres de madera que se inclinan y caen cuando aflojas la cuerda dentro de ellos. Al impactar, el dron se dobla en sus uniones segmentadas, con la capa elástica estirada. Luego, vuelve a estar en forma, listo para continuar volando.
Por supuesto, la construcción tampoco puede ser demasiado flexible, y encontrar ese delicado equilibrio es donde entró en juego la experiencia en ingeniería de materiales del equipo de EPFL.
"Si la fuerza de umbral es demasiado baja", dice Teoh, "el quadcopter no podrá despegar, ¿verdad? Porque en el momento en que encienda el empuje completo, el empuje va a colapsar la estructura ".
Podrías imaginar un montón de cosas sucediendo: las hélices podrían chocar entre sí; Podían dibujar las alas en direcciones separadas, básicamente dibujar y separar el avión no tripulado. Sería, para ser franco, un desastre. Según Mintchev, encontrar la resistencia a la tensión correcta, es decir, el umbral en el que sería deseable la flexión, tuvo que estudiar características similares en las alas de los insectos.
"El desafío de adaptar estratégicamente la rigidez y la suavidad de las estructuras plegables está dominado por los insectos", dice Mintchev. "Sus alas de origami evolucionadas están compuestas de baldosas rígidas de cutícula conectadas a través de uniones de resina blanda".
Mintchev y el grupo también ven otras aplicaciones para este diseño, incluyendo mecanismos de agarre más flexibles, de los que ya han construido el prototipo.
Algunos de los beneficios de este diseño incluyen un agarre que es menos probable que rompa algo frágil que está tratando de levantar, y un agarre que sería incapaz de levantar algo más allá de su capacidad (solo para correr el riesgo de dejarlo caer, más adelante).
"La tendencia actual en robótica es crear robots más suaves", según Dario Floreano, director del Laboratorio de Sistemas Inteligentes de EPFL y otro coautor del nuevo artículo, "que puede adaptarse a una función determinada y operar de manera segura junto con los humanos.. ”
Ser amable, a su manera, es un signo de fortaleza, algo que los robots Terminator deben tomar en cuenta.
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