Han creado un robot capaz de caminar y volar, copiando las destrezas de las aves

En algunas universidades del planeta, se realizan investigaciones que buscan desarrollar diseños únicos que puedan ayudar en la evolución de la vida y sus mejoras.

Es por esto y otras razones más, que investigadores de Caltech han podido construir un robot bípedo que además de poder caminar es capaz de volar, logrando así un nuevo tipo de locomoción, que además le reporta agilidad y la capacidad de hacer movimientos complejos.

Es innegable, que esté prototipo está enmarcado en un diseño innovador por demás, que logra combinar las características de un robot y dron a la vez. así, surgió LEONARDO, abreviatura de (LEgs ON boARD drOne, piernas a bordo de un dron), nombre bastante particular, por cierto.

Por ahora es solo un prototipo, por lo que debe superar ciertas etapas antes de entrar a desarrollarse a la fase de desarrollo. Por ahora se sabe que puede caminar en una línea slackline, saltar e incluso andar en patineta.

Este robot fue un logro de un equipo del Centro de Tecnologías y Sistemas Autónomos (CAST) de Caltech, y es el primer robot que utiliza patas de múltiples articulaciones, además de propulsores basados ​​en hélices que le permiten lograr grado de control bastante bueno sobre su equilibrio.

En un artículo publicado hace unos días se dice lo siguiente:

«Nos inspiramos en la naturaleza. Piense en la forma en que las aves pueden aletear y saltar para navegar por las líneas telefónicas», dice Soon-Jo Chung, autor correspondiente y profesor Bren de Aeroespacial y Control y Sistemas Dinámicos. «Un comportamiento complejo pero intrigante ocurre cuando las aves se mueven entre caminar y volar. Queríamos entender y aprender de eso».

«Existe una similitud entre cómo un humano que usa un traje de chorro controla sus piernas y pies cuando aterriza o despega y cómo LEO usa el control sincronizado de los propulsores distribuidos basados ​​en hélices y las articulaciones de las piernas», agrega Chung. «Queríamos estudiar la interfaz de caminar y volar desde el punto de vista de la dinámica y el control».

Cuando se habla de robots bípedos debe entenderse que éstos son capaces de andar en terrenos complejos del mundo real y para lograrlo usan el mismo tipo de movimientos de los humanos, logrando saltar, correr, subir escaleras, el problema se presenta en los terrenos accidentados.

Por otra parte, tenemos que los robots voladores andar en terrenos difíciles evitando el suelo, pero para ellos la limitación es el alto consumo de energía durante el vuelo y capacidad de carga útil limitada.

Tomando en cuenta todo lo anterior es que surge la idea de combinar ambas características, para tratar de sortear los inconvenientes que se presentan al caminar y volar haciendo así un prototipo más completo con menos limitantes.

«LEO tiene como objetivo cerrar la brecha entre los dos dominios dispares de locomoción aérea y bípeda que son normalmente no se entrelazan en los sistemas robóticos existentes «, dice Kyunam Kim, investigador postdoctoral en Caltech y coautor principal del artículo de Science Robotics.

Este robot alterna la habilidad del volar y caminar, característica propia de las aves, que como fue explicado al principio fue observada para intentar añadir a esta nueva invención.

Al final el producto que obtuvieron fue un robot que puede alzar el vuelo cuando se encuentra frente a un terreno difícil de atravesar en tierra o sustentarse en sus propulsores cuando es requerido.

Características

  • Las características de LEONARDO son:
  • Un peso de 2,58 kilogramos y altura de 75 centímetros.
  • En su parte superior presenta cuatro hélices las cuales son utilizadas por el robot cuando requiere propulsarse como un drone.
  • Las patas de LEONARDO son robustas para hacer que pueda mantenerse erguido y equilibrado, tiene la capacidad de desplazarse en tierra sin dificultades, así como evitar obstáculos entrando en vuelo.
  • Además, es capaz de patinar o mantener el equilibrio sobre una cuerda floja ayudado por las hélices, que le aseguran estar en posición vertical mientras camina.
  • También los actuadores de las piernas le dan la destreza de cambiar la posición de las piernas para poder moverse del centro de masa del robot hacia adelante usando para esto un controlador sincronizado para caminar y volar.
Principales componentes electrónicos y mecánicos de LEO
Fuente:Science Robotics

Planes a futuro

Este proyecto inició en el verano de 2019 con los autores del artículo de Science Robotics y tres estudiantes de Caltech, que participaron en el proyecto a través del programa Summer Undergraduate Research Fellowship (SURF) del Instituto.

Ahora lo que corresponde es mejorar el rendimiento de LEO a través de la creación de un diseño de pata, para una mayor capacidad de aguante de parte del peso del robot y que permita lograr también la fuerza de empuje de las hélices.

Otro detalle a mejorar es el de la autónoma para que el robot pueda comprender cuánto de su peso es soportado por piernas y cuánto necesita ser soportado por hélices al caminar sobre terreno irregular.

Es tanto lo que resta por hacer que inclusive, quieren equipar a LEO con un algoritmo de control de aterrizaje de drones que usa redes neuronales profundas, para que LEO sea capaz de tomar sus propias decisiones sobre la mejor combinación de caminar, volar o el tipo de movimiento que deba realizar para poder moverse de un lugar a otro, sabiendo donde es más seguro y la cantidad de energía que debe invertir para hacerlo.

La utilidad de este robot en el mundo real, es que la tecnología diseñada para LEO podría ayudar en el desarrollo de sistemas de tren de aterrizaje adaptativos compuestos por articulaciones de piernas controladas para robots aéreos y otros tipos de vehículos voladores.

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