El nuevo robot blando tiene propiedades de natación optimizadas

El nuevo robot blando tiene propiedades de natación optimizadas

El nuevo robot blando tiene propiedades de natación optimizadas

Investigadores de la Universidad de Tecnología y Diseño de Singapur han combinado dos enfoques diferentes para crear un flujo de trabajo integrado para desarrollar procesos automatizados novedosos para diseñar y fabricar robots blandos personalizados. El método desarrollado por el equipo se puede aplicar a otros tipos de robots blandos, lo que permite adaptar las propiedades mecánicas de una manera fácil y accesible. Los robots blandos son un área de estudio importante en todo el mundo porque los robots blandos son particularmente buenos para trabajar en entornos con humanos y son más flexibles.

Robots blandos están inspirados en las formas flexibles de los organismos vivos y tienen amplias aplicaciones para la detección, el movimiento, el agarre y manipulación de objetos, y más. Por lo general, los robots blandos se fabrican utilizando técnicas de fundición manual, lo que limita la complejidad y las geometrías que los investigadores pueden lograr. Para el nuevo robot, el equipo utilizó impresión 3D o fabricación aditiva para extruir varias tintas de materiales en una matriz de apoyo.

El proceso es particularmente adecuado para fabricar robots blandos hechos de múltiples materiales o compuestos. El equipo utilizó la optimización de la topología para garantizar que sus robots blandos estén diseñados de manera óptima utilizando modelos matemáticos para diseñar estructuras a medida dentro de un conjunto específico de restricciones. La optimización de los dos pasos en un solo marco permite a los autores desarrollar un flujo de trabajo integrado para crear robots de software personalizados y minimizar los posibles errores.

En su estudio, el equipo utilizó un robot autónomo de natación inspirado en batoides. El flujo de trabajo comenzó definiendo la geometría de la aleta del robot antes de que se utilizara la optimización de la topología para generar la estructura de diseño con las propiedades deseadas dentro de las restricciones de movimiento y material prescritas. El diseño se transformó en código leído por la impresora 3D personalizada que fabrica el robot.

Los robots blandos fueron diseñados para sobrevivir en un entorno marino, y el enfoque se centró en adaptar la composición de las aletas para evaluar cómo los cambios pueden afectar el rendimiento de natación de los robots. Los investigadores encontraron después de la optimización que las aletas compuestas optimizadas eran un 50 por ciento más rápidas que una contraparte con aletas blandas fundidas tradicionalmente. También era un poco más rápido que un robot con una aleta dura.

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