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(noticias nanowerk) En comparación con los robots, los cuerpos humanos son flexibles, capaces de realizar movimientos sutiles y pueden convertir energía en movimiento de manera eficiente. Inspirándose en la marcha humana, investigadores de Japón desarrollaron un robot biohíbrido bípedo combinando tejido muscular y materiales artificiales. Publicación en la revista. Objeto (“Robot bípedo biohíbrido impulsado por tejido de músculo esquelético”), este método permite al robot caminar y girar.
«La investigación sobre robots biohíbridos, que representan una fusión de biología y mecánica, ha estado atrayendo recientemente la atención como un nuevo campo de la robótica con funciones biológicas», dice el autor correspondiente Shoji Takeuchi de la Universidad de Tokio, Japón. «El uso de músculos como actuadores nos permite construir un robot compacto y lograr movimientos eficientes y silenciosos con un toque suave».
![Robot biohíbrido bípedo](https://www.nanowerk.com/news2/robotics/id64517_1.gif)
El robot bípedo del equipo de investigación, un diseño bípedo innovador, se basa en el legado de los robots biohíbridos que aprovechan los músculos. El tejido muscular ha hecho que los robots biohíbridos se arrastren, naden en líneas rectas y hagan giros, pero no en curvas cerradas. Aún así, la capacidad de girar y realizar giros bruscos es un requisito esencial para que los robots eviten obstáculos.
Para construir un robot más ágil con movimientos finos y sensibles, los investigadores diseñaron un robot biohíbrido que imita la marcha humana y opera en el agua. El robot cuenta con una parte superior de boya de espuma y patas con peso para que pueda mantenerse erguido bajo el agua. El esqueleto del robot está hecho principalmente de caucho de silicona, que puede doblarse y flexionarse para adaptarse a los movimientos musculares. Luego, los investigadores colocaron tiras de tejido de músculo esquelético cultivado en laboratorio en la goma de silicona y en cada pierna.
Cuando los investigadores aplicaron electricidad al tejido muscular, el músculo se contrajo y levantó la pierna. Luego, el talón de la pierna aterrizó hacia adelante cuando la electricidad se apagó. Al alternar estimulación eléctrica entre las piernas izquierda y derecha cada 5 segundos, el robot biohíbrido «caminó» con éxito a una velocidad de 5,4 mm/min (0,002 millas por hora). Para darse la vuelta, los investigadores dieron repetidamente un golpe a la pierna derecha cada cinco segundos mientras la pierna izquierda servía como ancla. El robot giró 90 grados a la izquierda en 62 segundos. Los resultados mostraron que el robot bípedo impulsado por músculos puede caminar, detenerse y realizar movimientos de rotación afinados.
«Actualmente, movemos manualmente un par de electrodos para aplicar individualmente un campo eléctrico a las piernas, lo que lleva tiempo», dice Takeuchi. «Al integrar los electrodos en el robot, esperamos un aumento de velocidad más eficiente en el futuro».
El equipo también planea dotar al robot bípedo de articulaciones y tejido muscular más grueso para permitir movimientos más sofisticados y potentes. Pero antes de actualizar el robot con componentes biológicos adicionales, Takeuchi dice que el equipo necesita integrar un sistema de suministro de nutrientes para mantener los tejidos vivos y las estructuras de los dispositivos que permiten que el robot opere en el aire.
«Durante nuestra reunión habitual en el laboratorio, estallaron aplausos cuando vimos el vídeo del robot funcionando con éxito», dice Takeuchi. “Aunque puedan parecer pequeños pasos, en realidad son grandes avances para los robots biohíbridos”.
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