enero 21, 2022

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Los ingenieros de la Universidad de Stanford diseñan robots para pájaros que pueden posarse y recoger objetos

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Esta imagen sin fecha proporcionada por William Roderick / Stanford University muestra el robot de agarre desarrollado por Stanford Engineers basado en estudios de aves.

Washington: Inspirado por la forma en que las aves aterrizan y se adhieren a las ramas, un equipo de ingenieros de la Universidad de Stanford ha diseñado agarradores robóticos que se pueden colocar en drones, lo que les permite recoger objetos y agarrarse a diferentes superficies.

Los avances podrían permitir que los robots voladores conserven energía en situaciones en las que se les requiera que se desplacen, por ejemplo, en misiones de búsqueda y rescate, o ayudar a los ecólogos a recopilar datos más fácilmente en los bosques.

“Queremos poder aterrizar en cualquier lugar, y eso es lo que lo hace emocionante desde una perspectiva de ingeniería y robótica”, dijo a la AFP David Lintink, coautor de un artículo sobre diseño en Science Robotics publicado el miércoles.

El equipo llamó a su proyecto el “Embrague de aire inspirado en la naturaleza” o SNAG.

La robótica a menudo recurre a los animales para resolver problemas de ingeniería difíciles, pero simular la forma en que las aves vuelan y se posan después de millones de años de evolución no es tarea fácil.

Las ramas varían en tamaño, forma y textura. Puede estar cubierto de líquenes o musgo, o puede estar resbaladizo por la lluvia.

El equipo estudió datos anteriores que recopilaron sobre guacamayos, la segunda especie más pequeña de loros, utilizando cámaras de alta velocidad para observar cómo las aves aterrizaban en perchas de varios tamaños y materiales, incluida madera, espuma, papel de lija y teflón.

Las perchas también contenían sensores para capturar el nivel de fuerza asociado con el aterrizaje, el agacharse y el despegue.

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Lo que encontraron es que los pájaros se acercan a cada aterrizaje de la misma manera, usando sus pies para lidiar con cualquier cambio que encuentren.

Específicamente, las aves envuelven sus garras alrededor de la percha y también tienen almohadillas suaves y arrugadas para los dedos que brindan una fricción confiable.

El equipo tuvo que construir un capturador lo suficientemente grande como para soportar un pequeño dron cuadricóptero, por lo que construyeron su diseño en las patas de un halcón peregrino.

Tiene un chasis impreso en 3D que requirió 20 iteraciones para dominarlo, con motores y un hilo de pescar para músculos y tendones.

Su acción de embrague tarda 20 milisegundos, y tan pronto como envuelve la rama, el acelerómetro en el pie derecho le dice al robot que ha aterrizado.

Esto, a su vez, activa un algoritmo de equilibrio que inclina al robot hacia adelante para evitar caer hacia atrás como un pájaro real.

El robot de aves completo recogió con éxito los elementos que se le arrojaron, como bolsas de frijoles y pelotas de tenis, y pudo aterrizar en condiciones reales en los bosques de Oregón.

Además de las posibles aplicaciones futuras de los drones, Lentink dijo que la construcción de tales robots podría conducir a nuevos conocimientos sobre la morfología aviar.

Por ejemplo, el equipo experimentó con los dos arreglos más comunes de los dedos de los pies que se ven en las aves: tres dedos en la parte delantera y uno en la parte posterior, frente a dos en la parte delantera y dos en la parte posterior, y descubrió que no hacían diferencia en el robot. capacidad de absorber.

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Esto les dice a los biólogos que estas diferencias evolutivas surgieron por otras razones.

“Parte de la motivación detrás de este trabajo es crear herramientas que podamos utilizar para estudiar el mundo natural”, dijo el coautor William Rodrik en un comunicado.

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