Pinzas robótica diseñadas con residuos de langostinos.

Pinzas robótica diseñadas con residuos de langostinos. Create Lab EPFL

Investigación

Pinzas robóticas a base de residuos de langostinos: la loca pero práctica idea de unos investigadores suizos

Estos robots híbridos son capaces de mover un objeto con un peso 500 gramos y desplazarse sobre el agua con agilidad.

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La robótica es una rama de la ingeniería que siempre ha buscado su inspiración en la naturaleza. Es aquí donde encuentran las soluciones para resolver problemas de diseño para que la mecánica de estos artificios imite el movimiento de sistemas biológicos.

En el caso de los robots tradicionales, para su fabricación se usan materiales como el plástico o los metales; mientras que en la llamada robótica blanda, se recurre a otros más flexibles, como la silicona, que pueden modificarse.

Así pueden adaptarse para, o bien manipular objetos delicados sin dañarlos, o bien interactuar de manera más orgánica con las personas.

El siguiente paso es fabricar robots híbridos. En los que, en una de sus modalidades, se combina lo sintético con lo biológico con el objetivo de acomodarse mejor al entorno en el que van a interactuar.

Lo habitual es recurrir a materiales de origen orgánico, pero un grupo de investigadores de la Universidad Federal Politécnica de Lausana (Suiza) ha dado un paso más al integrar esqueletos de crustáceos, procedentes de residuos de la industria alimentaria, en el diseño de sistemas robóticos.

Cómo lo han hecho

El equipo del Laboratorio de Diseño y Fabricación de Robots Computacionales (Create Lab, por sus siglas en inglés) de esta institución ha aprovechado las propiedades naturales de las colas de los langostinos, que combinan secciones rígidas (caparazón mineralizado) con membranas flexibles.

Estas son unas características que permiten a estos crustáceos moverse con rapidez y agilidad por el agua, además de aportar prestaciones que resultan muy útiles para la robótica.

Para reforzar su estructura, han incorporado un elastómero dentro del exoesqueleto para controlar cada uno de los segmentos. Además, un motor se encarga de controlar la rigidez y el movimiento; mientras que un caparazón de silicona aumenta su durabilidad.

Transcurrida su vida útil, todos los elementos se pueden separar para su posterior reciclaje. “Hasta donde sabemos, somos los primeros en proponer una prueba de concepto para integrar los residuos alimentarios en un sistema robótica que combina el diseño sostenible con la reutilización y el reciclaje”, afirma el coordinador del proyecto, Sareum Kim.

Para qué sirve

Las primeras pruebas ya han demostrado que está listo para su utilización en tres tipos de aplicaciones. Al montarse en la base motorizada, el dispositivo puede utilizarse para mover un objeto de hasta 500 gramos.

También puede utilizarse para propulsar un robot nadador capaz de alcanzar una velocidad de hasta 11 centímetros por segundo. Por último, se puede hacer uso de él a modo de pinzas que se pueden doblar y con las que agarrar objetos de diferente tamaño y forma, desde un bolígrafo a un tomate, afirman desde este laboratorio.

Los resultados son prometedores, aunque todavía con limitaciones debido a que las estructuras biológicas -en este caso, el esqueleto de los crustáceos- no son idénticas entre sí. La cola de cada langostino varía, lo que hace que las pinzas se doblen de forma diferente en cada lado.

La solución, según los investigadores, es la integración de mecanismos sintéticos más avanzados, como controladores ajustables. Con estas mejoras, el equipo ve potencial para el diseño de implantes biomédicos en el futuro.

“Aunque la naturaleza no proporciona necesariamente las estructuras óptimas, sigue superando a muchos sistemas artificiales y ofrece información valiosa para diseñar máquinas funcionales basadas en sus principios”, resume la directora de Create Lab, Josie Hughes.