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Investigadores de Stanford modifican pequeños robots voladores para anclarse en superficies y tirar de cargas pesadas

Una puerta cerrada es sólo uno de los muchos obstáculos que no suponen ninguna barrera para un nuevo tipo de vuelo., micro, robot remolcador llamado FlyCroTug. Equipado con tecnologías de agarre avanzadas y la capacidad de mover y tirar objetos pesados ​​a su alrededor., dos FlyCroTugs pueden enlazar conjuntamente la manija de la puerta y abrirla.

Desarrollado en los laboratorios de Mark Cutkosky., la Cátedra Fletcher Jones en la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Stanford, y Dario Floreano en la École Polytechnique Fédérale de Lausanne en Suiza, Los FlyCroTugs son microvehículos aéreos que los investigadores han modificado para que puedan anclarse a diversas superficies mediante adhesivos inspirados en las patas de geckos e insectos, desarrollado previamente en El laboratorio de Cutkosky.

Con estos mecanismos de fijación, Los FlyCroTugs pueden arrastrar objetos hasta 40 veces su peso, como manijas de puertas en un escenario, o cámaras y botellas de agua en una situación de rescate. Vehículos similares sólo pueden levantar objetos aproximadamente el doble de su propio peso utilizando fuerzas aerodinámicas..

“Cuando eres un pequeño robot, el mundo está lleno de grandes obstáculos,dijo Mateo Estrada, estudiante de posgrado en Stanford y autor principal de un artículo sobre FlyCroTugs, publicado octubre. 25 en Ciencia Robótica. “La combinación de las fuerzas aerodinámicas de nuestro vehículo aéreo junto con las fuerzas de interacción que generamos con los mecanismos de fijación dio como resultado algo que era muy móvil., muy contundente y micro también”.

Los investigadores dicen que el pequeño tamaño de los FlyCroTugs significa que pueden navegar a través de espacios cómodos y bastante cerca de las personas., haciéndolos útiles para búsqueda y rescate. Aferrarse firmemente a las superficies mientras tiran, Los pequeños robots podrían potencialmente mover pedazos de escombros o colocar una cámara para evaluar un área traicionera..

Siguiendo el ejemplo de la naturaleza

Como ocurre con la mayoría de los proyectos en el laboratorio de Cutkosky., Los FlyCroTugs se inspiraron en el mundo natural.. Esperando tener un vehículo aéreo que fuera rápido., Pequeño y muy maniobrable pero también capaz de mover cargas grandes., los investigadores observaron avispas.

"Las avispas pueden volar rápidamente hacia un trozo de comida, y luego, si la cosa es demasiado pesada para despegar con ella, lo arrastran por el suelo. Esta fue una especie de inspiración inicial para el enfoque que adoptamos.," dijo Cutkosky, quién es coautor del artículo.

Los investigadores leen estudios sobre la captura y el transporte de presas de avispas, que identifican la relación entre el músculo relacionado con el vuelo y la masa total que determina si una avispa vuela con su presa o la arrastra. También siguieron el ejemplo de la avispa al tener diferentes opciones de fijación dependiendo de dónde aterricen los FlyCroTugs..

Para superficies lisas, los robots tienen pinzas de gecko, Adhesivos no pegajosos que imitan las intrincadas estructuras de los dedos de un gecko y se sujetan creando fuerzas intermoleculares entre el adhesivo y la superficie.. Para superficies rugosas, Estos robots están equipados con 32 microespinas, una serie de espinas metálicas en forma de anzuelo que pueden engancharse individualmente a pequeños hoyos en una superficie.

Cada FlyCroTug tiene un cabrestante con un cable y microespinas o adhesivo gecko para tirar. Más allá de esas características fijas, son altamente modificables.. La ubicación de las pinzas puede variar dependiendo de la superficie donde aterrizarán., y los investigadores también pueden agregar piezas para el movimiento terrestre., como ruedas. Incorporar todas estas características a un pequeño vehículo aéreo con el doble de peso que una pelota de golf no fue tarea fácil., según los investigadores.

“La gente tiende a pensar en los drones como máquinas que vuelan y observan el mundo., pero los insectos voladores hacen muchas otras cosas, como caminar, escalada, avaro, construcción – y los insectos sociales pueden incluso cooperar para multiplicar fuerzas,dijo floreano, quién fue el autor principal del artículo. “Con este trabajo, "Mostramos que pequeños drones capaces de anclarse al entorno y colaborar con otros drones pueden realizar tareas típicamente asignadas a robots humanoides o máquinas mucho más grandes".

Interactuando con el mundo

Los drones y otros pequeños robots voladores pueden parecer estar de moda estos días, pero los FlyCroTugs, con su capacidad de navegar a lugares remotos, anclar y tirar: caer en un nicho más específico, Según Cutkosky.

“Hay muchos laboratorios en todo el mundo que están empezando a trabajar con pequeños drones o vehículos aéreos, pero si nos fijamos en los que también están pensando en cómo estos pequeños vehículos pueden interactuar físicamente con el mundo, es un conjunto mucho más pequeño," él dijo.

Los investigadores pueden abrir con éxito una puerta con dos FlyCroTugs. También hicieron que uno volara sobre una estructura en ruinas y levantara una cámara para ver el interior.. Siguiente, Esperan trabajar en el control autónomo y la logística de volar varios vehículos a la vez.

“Las herramientas para crear vehículos como este son cada vez más accesibles,dijo Estrada.. “Estoy entusiasmado ante la perspectiva de incorporar cada vez más estos mecanismos de fijación en el cinturón de herramientas del diseñador., Permitir que los robots aprovechen las fuerzas de interacción con su entorno y las destinen a fines útiles”.


Fuente:

news.stanford.edu, por TAYLOR KUBOTA

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