¿Por qué los científicos chinos y estadounidenses están desarrollando robots blandos inspirados en las cucarachas?

Según la agencia de noticias Xinhua Shenzhen (reporteros Chen Yuxuan y Sun Qi) Las molestas cucarachas se han convertido en una fuente de inspiración para los investigadores científicos. Equipos de investigación de la Universidad de Tsinghua, la Universidad de California, Berkeley y la Universidad de Beihang anunciaron recientemente que han desarrollado un nuevo tipo de robot blando que imita a las cucarachas y han logrado avances en la velocidad de movimiento y la resistencia a la presión. Los resultados de la investigación se publicaron recientemente en Science Robotics, una revista profesional de robótica de la revista Science.

Dado que los robots fabricados con materiales rígidos como el metal y el plástico tienen estructuras frágiles y son susceptibles a sufrir daños por aplastamiento, los investigadores han centrado su atención en los materiales flexibles. Sin embargo, los robots fabricados únicamente con materiales flexibles se mueven lentamente. Cómo moverse con rapidez y flexibilidad mientras tienen una fuerte resistencia a la extrusión siempre ha sido un problema en el campo de la robótica blanda.

Las cucarachas que se mueven rápidamente y resisten el aplastamiento han inspirado a los investigadores. Zhang Min, autor correspondiente del artículo y profesor asociado de la Escuela de Graduados de Shenzhen de la Universidad de Tsinghua, dijo a los periodistas que combinaron una pieza de material piezoeléctrico flexible con un esqueleto de polímero para diseñar un insecto robótico parecido a una cucaracha, y luego lo equiparon con un mecanismo mecánico especial. Estructura Las "patas" adaptan su diseño estructural a su marcha locomotora, consiguiendo en definitiva velocidad y resistencia al aplastamiento. Se logró un gran avance en velocidad y resistencia a la presión.

Los experimentos muestran que una "cucaracha" con una longitud de 1 centímetro y un peso de unos 20 miligramos puede moverse a una velocidad máxima de 20 longitudes de cuerpo por segundo, y también tiene la capacidad de subir colinas. Su capacidad permanece sin cambios después de ser aplastado por un peso de 100 gramos. Incluso después de ser pisoteado por un cuerpo adulto de unos 60 kilogramos, todavía tiene un cierto grado de habilidad atlética. "La innovación clave de esta investigación radica en su diseño estructural y principio de conducción, especialmente el diseño de las 'patas', que permite a la 'cucaracha' lograr un movimiento rápido y abre una nueva forma de pensar sobre el diseño de robots blandos". Dijo Min.

Se espera que este tipo de robot blando se utilice ampliamente en rescate de desastres, detección de tuberías, monitoreo ambiental, medicina clínica y otros campos. Sin embargo, Zhang Min admitió que el rendimiento de la mayoría de los robots blandos aún es largo. lejos de la aplicación real, en el siguiente paso, continuarán optimizando el diseño estructural del robot blando, enfocándose en resolver problemas como fuerza motriz insuficiente, capacidad de carga insuficiente y capacidad insuficiente para evitar obstáculos del robot blando. , agregando funciones como rebote y escalada en paredes. "De hecho, algunos investigadores ya no están satisfechos con fabricar robots blandos, sino que están considerando agregar materiales flexibles a estructuras rígidas para crear robots blandos y duros". Dijo Zhang Min.