Saltar al contenido

Mira a un robot serpiente ir a nadar

Mira a un robot serpiente ir a nadar

Robot serpiente

Cuando serpientes marinas nadan, se abren paso a través del agua moviendo sus colas aplanadas, lo cual es súper elegante pero requiere mucha coordinación. Entonces, cuando los roboticistas de la Universidad Carnegie Mellon decidieron que era hora de que sus serpiente robot landlubbing para ir al agua, tomaron un atajo. Se aproximaron a la biomecánica tremendamente compleja de una serpiente y luego cargaron la máquina con hélices.

El resultado es una especie de torpedo ondulante, sin ojiva: el robot serpiente modular submarino endurecido. Como puede ver en el video a continuación, maneja una natación impresionante combinando un propulsor de popa para producir un movimiento hacia adelante con propulsores laterales a lo largo de su cuerpo para control de estabilidad, además de que usa algunas juntas de flexión (actuadores, en el lenguaje) para colocar los propulsores laterales. «Está menos inspirado biológicamente en este momento, pero aún así, es un robot bastante bueno», dice el roboticista de CMU Howie Choset, quien desarrolló en conjunto la máquina. “Estamos haciendo algo en el medio. Estamos tratando de imitar el movimiento lo mejor que podemos, tal vez a un nivel macroscópico, con motores y actuadores convencionales ”.

Esa es la belleza de la robótica: los ingenieros no tienen que seguir las reglas de la selección natural. Choset y sus colegas quieren un robot que la Marina de los EE. UU. Pueda usar para inspeccionar barcos y submarinos, uno que pueda deslizarse en espacios reducidos, como tanques de lastre. Pero es seguro decir que la Marina no necesita un robot serpiente que también, digamos, muerda. “Cuando la biología está evolucionando, está evolucionando un sistema”, Dice Choset. “No está desarrollando una capacidad única. Entonces, una serpiente puede deslizarse por el suelo de maneras únicas, pero la serpiente también hace caca, también come, también se reproduce; tiene todas estas otras cosas a bordo que están ahí para la supervivencia de la serpiente, pero ciertamente no sirven para los beneficios de la locomotora en de todas formas.»

Piense en cómo se compara un pájaro con un avión de pasajeros, que está inspirado biológicamente en que produce sustentación con alas, pero esas alas están fijas y combinadas con motores a reacción. Y les faltan algunos de los complementos que la naturaleza les dio a las aves. “Los aviones vuelan largas distancias, pero sus alas no se mueven y no tienen plumas”, dice Choset.

El equipo de Choset puede abordar el diseño de serpientes de una manera fundamentalmente diferente a la evolución. La versión terrestre de su robot utiliza actuadores que se mueven en concierto para impulsar la máquina hacia adelante, que es similar a lo que hace una serpiente real. Pero en el agua, el robot no tiene una superficie dura de la que empujar; deje caer la versión terrestre en una piscina y se hundirá como una piedra muy cara. Entonces, en lugar de reproducir los movimientos sinuosos hipnóticos de una serpiente marina, una coordinación complicada entre el músculo y el hueso, los investigadores optaron por propulsores que empujan y dirigen al robot.

Por el momento, la natación del robot no es particularmente sofisticada, aunque un operador puede controlar remotamente la máquina a través de aros bajo el agua usando una cámara en la «cara» de la serpiente para encontrar el camino. Pero la idea del equipo es refinar los algoritmos que controlan su movimiento mediante el uso del aprendizaje automático: al construir una versión digital del robot en simulación, una IA puede probar muchas, muchas formas aleatorias de nadar, y eventualmente aterrizar en el tipo de locomoción más eficiente. a través de prueba y error. Luego, el equipo de Choset trasladaría ese conocimiento al robot del mundo real, dándole la maniobrabilidad que necesitaría para realmente retorcerse en espacios reducidos. Otros especialistas en robótica están haciendo esto con otras máquinas que imitan la locomoción de los animales, de hecho, por ejemplo, enseñando a un robot de cuatro patas parecido a un perro. como caminar o adaptarse a diferentes tipos de superficies.