Mini robot salta más de 30 metros de altura

1.000 julios por kilogramo

15 de diciembre de 2022 18:33 dennis l

Con arcos de fibra de carbono estirados, un robot de 30 gramos acelera hasta 100 kilómetros por hora y salta más de 30 metros en el aire.

Santa Bárbara (Estados Unidos). Se sabe que las pulgas son increíbles saltadores en la naturaleza. Con una longitud corporal de entre dos y tres milímetros, logran saltar más de medio metro, eso es unas doscientas veces su tamaño corporal. Ahora un robot ha logrado una hazaña similar. Científicos de EE. UU. han desarrollado un prototipo que mide unos 30 centímetros de altura y ha logrado alcanzar una altura de salto de más de 30 metros, es decir, unas 100 veces su tamaño corporal. Según los investigadores, que publicaron sus resultados en la revista Nature, estos robots saltadores podrían usarse en expediciones en terrenos difíciles o incluso en misiones lunares en el futuro.

El equipo, dirigido por Elliot W. Hawkes de la Universidad de California en Santa Bárbara, primero estudió las estrategias naturales de salto de los insectos y otros animales. Estos se basan principalmente en la tensión de los músculos lineales, lo que no es ideal cuando se construye un robot saltador. En cambio, los científicos eligieron un motor eléctrico porque puede ejercer fuerzas más fuertes a través de movimientos giratorios. El resultado fue un prototipo con puntales de fibra de carbono repetibles y bandas de goma de refuerzo.

Varias construcciones de robots

La mejor construcción consistía en dos finos puntales de fibra de carbono de unos 40 centímetros de largo. Suspendidos sobre un eje central, estos podían tensarse con un motor eléctrico como dos arcos que se cruzan. Gracias a una palanca que encajaba en una rueda dentada cuando se tensaba, se podía aumentar gradualmente la tensión de los arcos. Además, bandas elásticas estiradas entre los arcos estabilizaron esta estructura. El motor eléctrico tardó aproximadamente medio minuto en tensar completamente los puntales rectos de fibra de carbono en los fondos redondos.

Cuando los investigadores soltaron la palanca de armado, inmediatamente desarmaron la proa. El robot, que pesaba solo 30 gramos, aceleró rápidamente a una velocidad de 28 metros por segundo en nueve microsegundos, lo que le permitió alcanzar la asombrosa altura de 33 metros. Después de regresar al suelo, el motor eléctrico podría usarse para dibujar los arcos nuevamente para el próximo salto. Al saltar, el robot convirtió una energía específica de alrededor de 1.000 julios por kilogramo. A modo de comparación: los expertos en saltos más poderosos de la naturaleza alcanzan una energía específica máxima de 170 julios por kilogramo.

Posible uso de pequeños robots de salto

En la Tierra, se podrían usar robots de salto con la ayuda de pequeñas cámaras y sensores además de drones voladores para explorar terrenos de difícil acceso. En la luna, los saltos de hasta 125 metros serían posibles debido a la gravedad seis veces menor. Según las estimaciones de los investigadores, el robot podría saltar hasta medio kilómetro. Esto permitiría explorar regiones mucho más grandes en futuras expediciones lunares que las actuales con solo rovers rodantes de Marte.

Naturaleza; doi: 10.1038/s41586-022-04606-3