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(noticias nanowerk) Los ingenieros en robótica han trabajado durante décadas e invertido millones en investigación para desarrollar un robot que pueda caminar o correr tan bien como un animal. Y, sin embargo, sigue siendo cierto que muchos animales son capaces de realizar hazañas que serían imposibles para los robots actuales.
«Un ñu puede migrar miles de kilómetros sobre terreno accidentado, una cabra montesa puede escalar literalmente un acantilado y encontrar un apoyo que parece no existir, y las cucarachas pueden perder una pata y no disminuir la velocidad», dice el Dr. Max Donelan, profesor del Departamento de Fisiología y Kinesiología Biomédica de la Universidad Simon Fraser. «No tenemos robots que se acerquen a este nivel de resistencia, agilidad y robustez».
Para comprender y cuantificar por qué los robots van por detrás de los animales, un equipo interdisciplinario de científicos e ingenieros de importantes universidades de investigación llevó a cabo un estudio detallado de varios aspectos de los robots andantes y los comparó con sus equivalentes animales para un artículo publicado en Robótica científica (“Por qué los animales pueden superar a los robots”).
El artículo concluye que los componentes biológicos funcionan sorprendentemente mal en comparación con las piezas fabricadas, según los estándares utilizados por los ingenieros. Sin embargo, lo que distingue a los animales es la integración y el control de estos componentes.
Además de Donelan, el equipo estaba formado por el Dr. Sam Burden, profesor asociado del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Universidad de Washington; Tom Libby, ingeniero de investigación senior, SRI International; Kaushik Jayaram, profesor asistente del Departamento de Ingeniería Mecánica Paul M Rady de la Universidad de Colorado Boulder; y Simon Sponberg, profesor asociado de Física y Ciencias Biológicas de la Familia Dunn en el Instituto de Tecnología de Georgia.
Los investigadores examinaron uno de los cinco «subsistemas» diferentes que juntos forman un robot andante (fuerza, estructura, actuación, percepción y control) y los compararon con sus equivalentes biológicos. Hasta ahora se pensaba generalmente que la superioridad de los animales sobre los robots debía deberse a la superioridad de los componentes biológicos.
«Resulta que, con sólo pequeñas excepciones, los subsistemas de ingeniería superan a sus equivalentes biológicos, y a veces incluso los superan radicalmente», dice Libby. “Pero también está muy, muy claro que los animales son asombrosos cuando los comparas con los robots a nivel de sistema completo. Y los robots todavía tienen que ponerse al día”.
De manera más optimista para el campo de la robótica, los investigadores descubrieron que el progreso fue en realidad notablemente rápido al comparar el tiempo relativamente corto que le tomó a la robótica desarrollar su tecnología con las innumerables generaciones de animales que se han desarrollado durante muchos millones de años.
«Progresará más rápido porque la evolución no tiene dirección», dice Burden. “Si bien podemos corregir en gran medida la forma en que diseñamos robots y aprender algo en un robot y descargarlo en cualquier otro robot, la biología no tiene esa capacidad. Así que hay oportunidades de avanzar mucho más rápido con el desarrollo de robots que con la evolución, pero la evolución tiene una enorme ventaja”.
Los robots andantes eficaces son más que un simple desafío técnico: ofrecen innumerables usos posibles. Ya sea resolviendo desafíos de entrega de última milla en un mundo diseñado por humanos donde los robots con ruedas a menudo son difíciles de navegar, realizando búsquedas en entornos peligrosos o manipulando materiales peligrosos, existen muchas aplicaciones potenciales para la tecnología.
Los investigadores esperan que este estudio ayude a guiar el desarrollo futuro de la tecnología robótica, centrándose no en construir un mejor hardware, sino en comprender cómo integrar y controlar mejor el hardware existente. Donelan concluye: «A medida que la tecnología aprenda los principios de integración de la biología, los robots andantes serán tan eficientes, ágiles y robustos como sus homólogos biológicos».
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