05 agosto 2015

INSECTOS ROBÓTICOS, SALTAN Y ANDAN SOBRE EL AGUA

Muchos trabajos científicos se inspiran en los elementos de la naturaleza. La robótica también lo hace. Un equipo internacional de investigadores estudió la forma en la que el zapatero –un artrópodo común en la superficie de las aguas dulces– salta sobre el agua para diseñar un robot con la misma capacidad.

Para realizar el trabajo, publicado en la revista Science, los investigadores grabaron con cámaras de alta velocidad el salto de estos insectos. “Observamos que los zapateros saltan con la misma eficacia tanto dentro como fuera del agua”, explica a Sinc Ho-Young Kim, científico de la universidad de Seúl y coautor del estudio. Observaron la cuidadosa forma de andar de estos insectos y la manera en la que controlan tanto la fuerza de sus patas como la que ejerce la tensión superficial del agua. Los zapateros (Gerris lacustris) aplican siempre la energía justa, realizando movimientos constantes para transmitir las fuerzas a lo largo de la superficie.

Los científicos desarrollaron RoboStrider, el primer robot capaz de saltar sobre la superficie del agua, así como sobre la tierra. Estos pequeños robots incorporan un mecanismo de catapulta invertida que les permite saltar sin sobrepasar la tensión superficial del agua.

“Cuando el insecto va a saltar sus patas aceleran progresivamente para evitar que el agua retroceda demasiado rápido y que se perdiera el contacto”, dice el experto. Esto, según los investigadores, fue clave para elegir como referencia al zapatero en el diseño del robot, ya que algunos grillos también saltan sobre el agua pero de una forma menos efectiva aprovechando la viscosidad de su cuerpo.

“Aunque varios robots pequeños se habían ya inspirado en el zapatero por su capacidad de flotar y moverse sobre el agua, ninguno de ellos había conseguído realizar un salto vertical”, indica Kim.

“Para recrear la capacidad de salto, incorporamos en nuestro robot un mecanismo de catapulta invertida que provocaba torsión en sus extremidades y conseguía una aceleración progresiva sin superar la tensión del agua”, aclara el científico.

Además, las cámaras detectaron que los zapateros mueven las patas hacia dentro hasta incluso cruzarse en el inicio del despegue para maximizar el tiempo de interacción con el agua y conseguir un mayor empuje. Esta característica también se incorporó al autómata.

Los científicos, que consiguieron que el robot se elevase 14 centímetros sobre el agua, destacan que el reto más difícil con el que se encontraron fue el de desarrollar un sistema que permitiera saltar sin sobrepasar la tensión superficial del agua.

Al liberar la fuerza de forma gradual, la tensión superficial no sólo mantiene a flote al robot, sino que se suma al impulso, de ahí que salte más alto desde el agua que desde tierra. Y lo que es más, este resorte permite un amerizaje seguro al amortiguar paulatinamente el descenso sobre la capa superior del agua.

En cuanto a las aplicaciones para este tipo de robots, por su pequeño tamaño, pueden destinarse a las tareas de vigilancia y o búsqueda de supervivientes en zonas de rescate.

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