Ganador 2021 Create the Future: Robot blando caminante sin electrónica lidera categoría Manufactura/Robótica/Automatización

Dylan Drotman, Universidad de California, San Diego

Ganador de una Workstation HP

Este robot blando de cuatro patas no necesita electrónica para funcionar — solo una fuente constante de aire presurizado para todas sus funciones, incluyendo sus sistemas de control y locomoción. Aplicaciones incluyen robots que pueden operar en entornos donde la electrónica no puede funcionar, como máquinas de resonancia magnética o pozos de mina. Los robots blandos son de particular interés porque se adaptan fácilmente a su entorno y operan de forma segura cerca de humanos.

Control neumático a bordo: tubos y válvulas suaves en lugar de circuitos electrónicos

La mayoría de robots blandos son impulsados por aire presurizado y controlados por circuitos electrónicos; sin embargo, este enfoque requiere componentes complejos como placas de circuito, válvulas y bombas, a menudo fuera del cuerpo del robot. Por el contrario, el nuevo robot es controlado por un sistema ligero y de bajo costo de circuitos neumáticos, compuestos por tubos y válvulas suaves a bordo del propio robot. El robot puede caminar por comando o en respuesta a señales que detecta del entorno.

Imitando reflejos mamíferos: válvulas como osciladores

El poder computacional del robot imita aproximadamente reflejos mamíferos impulsados por respuesta neural de la médula espinal en lugar del cerebro. Para imitar estos reflejos, se creó un sistema de válvulas que actúa como un grupo de osciladores, controlando el orden en que el aire presurizado entra en los músculos neumáticos en las cuatro extremidades del robot. Un componente coordina la marcha del robot retrasando la inyección de aire en las patas del robot.

Sensores mecánicos simples: burbujas de fluido invierten dirección

El robot también está equipado con sensores mecánicos simples — pequeñas burbujas suaves llenas de fluido colocadas al final de brazos que sobresalen del cuerpo del robot. Cuando las burbujas se deprimen, el fluido invierte una válvula en el robot que hace que cambie de dirección. El robot está equipado con tres válvulas actuando como inversores que causan que un estado de alta presión se propague alrededor del circuito neumático, con un retraso en cada inversor.

Patas con 3 grados de libertad: cámaras neumáticas con fuelles

Cada una de las cuatro patas del robot tiene tres grados de libertad impulsados por tres músculos. Las patas están anguladas hacia abajo a 45 grados y compuestas de tres cámaras cilíndricas neumáticas paralelas, conectadas, con fuelles. Cuando una cámara se presuriza, la extremidad se dobla en la dirección opuesta. Como resultado, las tres cámaras de cada extremidad proporcionan la flexión multi-eje requerida para caminar.

Futuro: terreno natural y sensores más sofisticados

En el futuro, el robot se mejoraría para caminar en terreno natural y superficies irregulares, permitiéndole navegar sobre una variedad de obstáculos. Esto requeriría una red de sensores más sofisticada y, como resultado, un sistema neumático más complejo.

Para más información, visite aquí.

Lea una entrevista exclusiva web con el investigador Dylan Drotman.

---

MENCIONES HONORÍFICAS

El Proyecto Armature

Universidad de Ciencia y Tecnología del Sur de Taiwán, Taiwán

Un brazo protésico llamado AI Armature usa inteligencia artificial y visión por computadora vía gafas inteligentes. Un sistema de control por gestos reduce el esfuerzo necesario por amputados de extremidad superior para accionar su mano protésica.

Para más información, visite aquí.

---

Escala Cósmica

Alexandre Junqueira y Erick Mascagni Ferdinando, Konker Labs, Sao Paulo, Brasil

Escala Cósmica usa datos de atenuación de muones cósmicos para generar información 3D continua en grandes estructuras. Como los muones están disponibles libremente en todas partes en la Tierra, esto puede hacerse virtualmente en cualquier lugar.

Para más información, visite aquí.

---

Combinación Silla de Ruedas Mo

Vasilatos Ianis, Oradea, Rumanía

La silla de ruedas Mo es una solución ligera que aumenta la capacidad de una persona para llevar su silla sobre superficies húmedas, fangosas o irregulares sin causar estrés indebido en el entorno físico o la persona que usa la silla. Puede desmontarse o plegarse rápidamente a un tamaño lo suficientemente pequeño para transportar.

Para más información, visite aquí.

---

Recubrimiento Solventless Silicone Release SLY-OFF™ SL 184

Na Li, Zhenbin Niu, Pierre Chevalier, Thomas Davidian, Alex Knott, Nathalie Gerard, Alexandros Manikis, Alberto Petrosino, Brennan Macmillan, Celine Vlemincq, Xiaoyun Chen, Dow Chemical Co., Midland, MI

Esta es una formulación de aditivo y recubrimiento anti-niebla con generación de niebla 28 veces menor que el nivel umbral industrial de niebla para aplicaciones de recubrimiento y etiquetado de alta velocidad.

Para más información, visite aquí.

---

Vea el resto de los ganadores de este año:

• GANADOR GRAN PREMIO
• AEROESPACIAL Y DEFENSA
• AUTOMOTRIZ/TRANSPORTE
• DISEÑO DE PRODUCTO DE CONSUMO
• ELECTRÓNICA/SENSORES/IOT
• MÉDICO
• TECNOLOGÍAS SOSTENIBLES/ENERGÍA FUTURA