Fuente: Instituto de Tecnología de California
El verdadero Transformer recién creado puede reconfigurar su cuerpo para producir ocho tipos diferentes de movimiento y puede autoevaluar su entorno para elegir la combinación de movimientos más efectiva para maniobrar.
El nuevo robot, llamado M4 (por Multi-Modal Mobility Morphobot), puede rodar sobre cuatro ruedas, convertirlas en rotores y volar, pararse sobre dos ruedas como un suricato para ver a través de los obstáculos, “caminar” usando ruedas como pies, usar dos rotores para ayudarlo a subir pendientes empinadas sobre dos ruedas, volcarse y más.
Un robot con un conjunto tan amplio de capacidades tendría muchos usos, desde transportar heridos a un hospital hasta explorar otros planetas, dice Mory Gharib (Ph.D. ’83), profesor de aeronáutica e ingeniería bioinspirada Hans W. Liepmann y director del Centro de Tecnología y Sistemas Autónomos (CAST) de Caltech, donde se desarrolló el robot.
El M4 es una creación de Gharib y Alireza Ramezani, profesor asistente de ingeniería eléctrica e informática en la Universidad Northeastern. El equipo de soporte técnico para el M4 estaba formado por Eric Sihite, investigador asociado postdoctoral en aeroespacial en Caltech; Reza Nemovi, ingeniero de diseño de CAST; y Arash Kalantari de JPL, que es administrado por Caltech para la NASA. La revista publicó un artículo anunciando un nuevo robot. comunicación de la naturaleza 27 de junio.
“Nuestro objetivo era ampliar los límites de la locomoción de los robots mediante el diseño de un sistema que muestra extraordinarias capacidades de movilidad con una amplia gama de diferentes modos de locomoción. El proyecto M4 logró con éxito estos objetivos”, dice Ramezani, autor correspondiente del artículo de Nature Communications.
La flexibilidad del movimiento del robot combinada con la inteligencia artificial le permite elegir la forma de movimiento más efectiva según el terreno que se encuentre frente a él. Imagine el M4 explorando un entorno desconocido: puede comenzar rodando sobre cuatro ruedas, su modo de mayor eficiencia energética. Al llegar a un obstáculo, como una roca, podría pararse sobre dos ruedas y mirar por encima para obtener una vista más clara del terreno frente a él. Luego, si veía un barranco u otra característica que el robot con ruedas no podía atravesar, podía reconfigurar sus ruedas en rotores, volar sobre el barranco hacia el otro lado y continuar rodando.
“Cuando se enfrentan a entornos desconocidos, solo los robots que tienen la capacidad de reutilizar sus componentes multimodales asistidos por IA pueden tener éxito”, dice Gharib, coautor. comunicación de la naturaleza papel.
Una de las características clave del M4 es la capacidad de reutilizar sus apéndices en ruedas, patas o propulsores. Cuando el M4 necesita pararse sobre dos ruedas, dos de sus cuatro ruedas se pliegan y sus hélices integradas giran hacia arriba, manteniendo el equilibrio del robot. Cuando el M4 necesita volar, las cuatro ruedas se pliegan y las hélices levantan el robot del suelo.
Las articulaciones de los conjuntos de ruedas permiten que el M4 realice un movimiento de caminar. En la iteración actual de M4, el movimiento de caminar es principalmente una prueba de concepto. Sin embargo, gracias a los avances proyectados, las generaciones futuras del M4 pueden tener la capacidad de navegar con éxito en terrenos irregulares que un robot con ruedas tendría dificultades para navegar.
El diseño del M4 estuvo fuertemente influenciado por la naturaleza: Gharib y sus colegas se inspiraron, por ejemplo, en cómo las aves chukar (un tipo de perdiz) usan el aleteo para tener ventaja cuando suben pendientes pronunciadas, y cómo los leones marinos usan sus aletas para varios tipos de locomoción en mar y tierra. Si bien los biólogos han informado anteriormente sobre estos ejemplos de reutilización de apéndices del reino animal, los conceptos que ilustran ahora se están explorando en el campo de la ingeniería.
El M4 ha sido equipado con capacidades autónomas y puede tomar sus propias decisiones sobre la mejor manera de navegar en un entorno complejo. El robot también se probó al aire libre y se movió por el campus de Caltech.
El comunicación de la naturaleza el artículo se titula “Movilidad multimodal Morphobot (M4), plataforma para validar la reutilización de anexos para mejorar la plasticidad de la locomoción”.
Más información:
Eric Sihite et al., Multi-Modal Mobility Morphobot (M4) con apéndice reutilizado para mejorar la plasticidad de la locomoción, comunicación de la naturaleza (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-39018-y