Avances en robótica muestran potencial para aplicaciones médicas

Un importante avance fundamental en robótica puede llevar al desarrollo de robots que no solo puedan caminar y correr efectivamente, sino usar poca energía en el proceso.

Investigadores de la Universidad Estatal de Oregón (OSU; Corvallis, EUA) están trabajando para mejorar un método de locomoción robótico que usa mucha menos energía que las configuraciones actuales, en un intento de aproximarse más a las capacidades de los animales. Los humanos y otros animales usan energía limitada, y pueden moverse fácilmente aún en terreno accidentado, usando un acto de balanceo complicado de los músculos y tendones para flexionar los pares opuestos de los músculos, cambiando así las propiedades dinámicas de sus extremidades. Los robots existentes, por otra parte, pueden caminar y correr, pero tienden a ser tan rígidos como sea posible cuando logran un trote básico, y también usan cantidades grandes de energía en el proceso.

Esto es debido a que un robot encuentra difícil realizar ambas tareas al mismo tiempo; lo más que puede hacer es una de esas tareas, lo que menos puede hacer es la otra. Como parte de sus investigaciones, los investigadores escogieron avestruces, haciendo comparaciones directas con el comportamiento robótico. Los avestruces, como otros animales, tienen una gran capacidad para responder a alteraciones inesperadas mientras corren, lo cual puede suministrar conocimientos en la necesidad robótica equivalente, una combinación de modelos resorte-masa con actores de control de fuerza. Los resultados de la investigación fueron presentados durante la Conferencia de Robótica y Automatización IEEE, realizada en Mayo de 2010 en Anchorage (AK, EUA).

"Si la locomoción robótica alguna vez logra algo de lo que deseamos, tendrá que usar menos energía. Hay máquinas que pueden caminar sin controles activos del todo, usando apenas energía, pero se caen si corren sobre la protuberancia más pequeña", dijo Jonathan Hurst, Ph.D., un profesor asistente de robótica y diseño mecánico en el laboratorio de robótica dinámica en OSU. "Necesitamos usar el máximo de la capacidad pasiva que podamos y solo usar motores o controles activos si es realmente necesario, de modo que podemos ahorrar energía en el proceso".

"Los investigadores han estado trabajando en la locomoción de robot por largo tiempo basados principalmente en la experiencia y la intuición", añadió el Dr. Hurst. "Lo que hemos hecho es dar un paso hacia atrás para analizar la dinámica fundamental del sistema mecánico; que comportamiento es realmente posible para un sistema robótico dado. Esto es un avance importante y nos da una nueva base para decir lo que realmente funcionará y lo que no, antes de incluso tratar de construirlo.

Logrando un método óptimo con mecanismos robóticos, los investigadores se están acercando más a los robots que pueden hacer misiones peligrosas en la milicia, crear extremidades protésicas para los humanos que trabajan mucho mejor, o aún ayudar a algunas personas que usan sillas de ruedas a recobrar las capacidades de "caminar".

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Oregon State University