Investigadores chinos han presentado un robot humanoide blando que puede cambiar de forma, flotar, nadar, volar e incluso caminar sobre el agua, acercando visiones de ciencia ficción como Baymax a la realidad.
Inspiradas en las características del hueso humano, las estructuras interconectadas de GrowHR pueden estirarse y contraerse hasta un 315 por ciento para navegar en espacios reducidos.
Con un peso de sólo 4,5 kilogramos (9,9 libras), el robot casi triplica su altura, se mueve a una velocidad notable utilizando vínculos coordinados y exhibe fuerza, estabilidad y versatilidad.
Según investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología del Sur de Shenzhen (SUST), GrowHR representa un salto adelante en la robótica humanoide, combinando un diseño liviano con una adaptabilidad sin precedentes y un movimiento lúdico similar al humano.
Se presentó el robot que cambia de forma
Con su apariencia y capacidades humanas, los robots humanoides prometen diversas tareas en atención médica, trabajos pesados, telepresencia, exploración espacial y búsqueda y rescate peligrosos.
Sin embargo, los robots actuales son limitados en comparación con los humanos, cuyos huesos combinan estructuras multifuncionales: placas epifisarias para el crecimiento, huesos sólidos para la rigidez, huesos esponjosos para la absorción de impactos y cavidades multiescala para la resistencia al peso ligero. La mayoría de los robots humanoides se basan en estructuras simples en forma de columnas, y aunque han surgido robots en crecimiento, principalmente imitan el crecimiento molecular o vegetal en lugar de mecanismos inspirados en animales que deben soportar cargas dinámicas y mantener un movimiento preciso.
Los investigadores ahora han desarrollado GrowHR, un robot humanoide suave con articulaciones cultivables inspiradas en huesos que combinan fuerza, flexibilidad y multifuncionalidad. Los acoplamientos incluyen cámaras blandas y expandibles, cables de tensión y adaptadores rígidos que permiten una deformación controlada manteniendo la estabilidad. La capa textil no estirable proporciona rigidez axial y el sistema de cable síncrono garantiza una extensión suave y uniforme.
Estas estructuras avanzadas permiten a GrowHR cambiar drásticamente su tamaño y forma, adaptándose a diferentes tareas y entornos. La construcción liviana, con cada brazo de suspensión que pesa solo 350 gramos, contribuye al cuerpo total del robot de 9,9 libras (4,5 kilogramos), lo que lo hace altamente móvil y versátil.
Según los investigadores, GrowHR puede crecer en altura, encogerse para navegar en espacios reducidos, gatear de manera eficiente y mantener el equilibrio durante movimientos complejos. La combinación de sus estructuras escalables y motores integrados permite una adaptabilidad sin precedentes en forma humanoide, allanando el camino para robots que pueden interactuar de forma segura y eficiente con entornos no estructurados mientras realizan diversas tareas.
El futuro de la robótica transformadora
GrowHR puede aumentar su altura en un 278 por ciento, navegar en espacios bajos o estrechos y gatear eficientemente a 112,2 mm/min, más de 1000 veces más rápido que la locomoción motorizada sola. Su cuerpo liviano de 4,5 kg le permite flotar, nadar, caminar sobre el agua y volar con un ventilador de conducto o un cuadrotor.
GrowHR también puede ofrecer potentes patadas, lo que demuestra el almacenamiento de energía más allá de los robots rígidos. «El robot gestiona la estabilidad y el equilibrio mediante el control activo y la adición de enlaces telescópicos de fibra de carbono», dijo a IE el estudiante de doctorado de SUST, Wang Ting.
El GrowHR puede casi triplicar su altura a 1,36 metros y reducir su altura en un 36 por ciento y su ancho en un 61 por ciento para navegar en espacios reducidos. Integrado con motores articulados, el robot también puede gatear de manera eficiente. La actuación coordinada de enlaces y motores permite gatear 1.122 veces más rápido que cualquiera de los mecanismos por sí solo, lo que demuestra mayores niveles de movilidad que los típicos robots blandos o rígidos.
Según los investigadores, su estructura ligera le permite flotar y nadar, y con la ayuda de ventiladores de conductos o quadrotores puede volar a varios metros de distancia. Puede atravesar el agua a velocidades de hasta 16 milímetros por segundo, resaltando la potencia y flotabilidad del diseño.
La combinación de GrowHR de estructuras cultivables, articulaciones motorizadas y algoritmos de control adaptables presenta un nuevo paradigma en robótica humanoide. «Esta estructura bioinspirada que se puede cultivar se puede utilizar en misiones de rescate de campo, como navegar por espacios estrechos. Además, sus múltiples modos de movimiento le permiten adaptarse a terrenos complejos», dijo Ting a IE.
Los detalles de la investigación del equipo fueron publicados en la revista. El desarrollo de la ciencia.
