Robot innovador inspirado en el saltamontes de arroz chino revoluciona la robótica
- Un nuevo robot imita las acrobacias acuáticas del saltamontes de arroz chino, revolucionando la robótica.
- La presión hidrostática y la hidrodinámica permiten capacidades de salto y natación en robots.
- La robótica bioinspirada avanza con un robot inspirado en el saltamontes que puede nadar y saltar.
En un estudio pionero publicado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias, un equipo que incluye al profesor Stanislav N. Gorb del Instituto de Zoología de la Universidad de Kiel y investigadores de China presentan un nuevo robot inspirado en el saltamontes de arroz chino, Oxya chinensis. Utilizando esta innovación robótica, podrá realizar acrobacias acuáticas como nadar y saltar sobre cuerpos de agua, una hazaña que imita las habilidades naturales de un saltamontes. Esta adaptación al robot serpiente puede considerarse uno de los grandes avances en robótica avanzada, ya que tiene potencial en diversos terrenos.
Revolucionando la robótica con el diseño de la naturaleza
Eso es exactamente lo que un grupo de biólogos, científicos de materiales y especialistas en biónica quieren averiguar: durante mucho tiempo, se han inspirado en las capacidades sobresalientes de los animales para posibles aplicaciones en tecnología.
Su trabajo anterior: brazos robóticos inspirados en insectos y una película adhesiva, un poco como las apéndices pegajosos y multípatas de insectos, arañas y geckos. Su último esfuerzo es un intento de dar seguimiento a un área bastante poco estudiada: la locomoción peculiar sobre el agua realizada por el saltamontes de arroz chino.
El experimento estudió el movimiento del saltamontes utilizando 15 saltamontes en un tanque de vidrio con agua. Los científicos utilizaron cámaras de alta velocidad para describir estas acrobacias acuáticas, mediante la observación y grabación de los mecanismos de 48 intentos de salto y 54 intentos de natación del saltamontes.
La ciencia detrás del salto
La clave de las capacidades notables del saltamontes radica en la combinación de fuerzas estáticas y dinámicas. El estudio encontró que cantidades iguales de presión hidrostática apoyan el peso de su cuerpo según la masa, mientras que el movimiento hidrodinámico del cuerpo es apoyado por las interacciones que tienen lugar entre los extremos apicales de sus extremidades y el agua. Este mecanismo dual permite a los saltamontes nadar o saltar fuera del agua sin problemas, mostrando la sinergia de la flotabilidad con la propulsión sin igual en el diseño robótico.
Una nueva estrategia de conducción para la robótica
La mayoría de estos modelos robóticos tradicionales se han centrado ya sea en la tensión superficial o en la extremidad dinámica para la locomoción acuática, cada uno con sus marcas de fallo. De los dos modelos, el movimiento basado en la tensión superficial requiere superficies superhidrofóbicas que son difíciles de replicar en robots grandes. El alto consumo de energía es una característica del segundo modelo, es decir, la dinámica de las extremidades. El saltamontes de arroz chino hace esto de una manera novedosa: combina el uso de fuerzas hidrostáticas estáticas para el soporte de peso y utiliza movimientos dinámicos para la propulsión.
Gjson y su equipo tomaron prestada una hoja de este diseño natural para crear un robot que imita la locomoción acuática de un saltamontes. El diseño de los robots los hace muy efectivos para nadar y saltar sobre la superficie del agua con una operación que utiliza el control de velocidad de las extremidades. El avance podría traer un género completamente nuevo de robótica para la navegación en entornos complejos, desde operaciones de rescate en hábitats inundados hasta el monitoreo ambiental de los sistemas fluviales de nuestro planeta.
Implicaciones y direcciones futuras
Esto revela un potencial inexplorado en el campo de la robótica bioinspirada y abre nuevos caminos para las innovaciones tecnológicas. Estas capacidades de imitación de la locomoción acuática en forma robótica cambiarán de hecho la manera en que vemos el diseño y la funcionalidad en la robótica, de tal manera que produzca máquinas más versátiles y que ahorren energía.
A medida que el equipo continúa refinando su prototipo, las posibilidades de aplicación son vastas. Su impacto abarca desde misiones de búsqueda y rescate mejoradas en terrenos difíciles hasta ayudar a desbloquear más secretos sobre la vida acuática. En ese sentido, muestra una vista previa de lo que espera a la robótica inspirada en la naturaleza en el futuro. En general, la cooperación del equipo del profesor Stanisjson N. Gorb con un grupo de investigadores de China ha dado lugar a un robot bioinspirado muy interesante capaz de realizar estupendas acrobacias acuáticas. Esta tecnología lleva la robótica un paso más allá al inspirarse en los movimientos quimiofísicos de la ingeniosa locomoción del saltamontes de arroz chino y le añade un valor estético.
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John Palmer
John Murangiri llegó a Cryptopolitan con habilidades en análisis de mercado. John (también conocido como JP) se graduó de la Universidad de Nairobi con un título de licenciatura en comunicación masiva y estudios de medios. Anteriormente, ha contribuido con perspectivas del mercado de criptomonedas a InsideBitcoins.com y Metacoingraph.
