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La locomoción rectilínea de Snake inspira un diseño de robot todo terreno más eficiente

Robótica

Darren Quick

20 de enero de 2012

Scalybot 2 replica la locomoción rectilínea empleada por las serpientes que es eficiente y les permite arrastrarse a espacios reducidos

Si bien puedes pensar que su falta de extremidades puede limitar la forma en que se mueve, las serpientes en realidad han desarrollado varias formas diferentes de locomoción. Uno de ellos es la "locomoción rectilínea", y aunque la mayoría de las serpientes son capaces de hacerlo, se asocia más comúnmente con grandes pitones y boas. Aunque es la forma más lenta de locomoción de serpiente, también es muy eficiente y permite que las serpientes se arrastren hacia espacios reducidos. Son estas dos últimas cualidades las que atrajeron a los investigadores de Georgia Tech al desarrollar un nuevo robot para todo terreno llamado Scalybot 2.

Mientras que la mayoría de los modos de locomoción de serpiente involucran a la serpiente doblando su cuerpo lateralmente, la locomoción rectilínea es la única en la que la serpiente no tiene que doblar su cuerpo en absoluto, excepto cuando gira. La serpiente levanta las escamas de su vientre y es arrastrada hacia adelante por una onda muscular que viaja desde la cabeza hasta la cola. Las serpientes también pueden alterar el ángulo de sus escamas para reducir o aumentar la cantidad de fricción dependiendo de la pendiente y el terreno sobre el que se mueven.

Mientras que a primera vista, el Scalybot 2 de dos enlaces no se parece mucho a una serpiente, reproduce su locomoción rectilínea y puede cambiar automáticamente el ángulo de sus "escalas" dependiendo del terreno o la pendiente. Hamid Marvi, un ingeniero mecánico Ph.D. candidato a Georgia Tech, estudió y grabó en video los movimientos de 20 especies diferentes de serpientes cuando desarrollaba Scalybot 2. El robot de Marvi está controlado por un joystick a control remoto y puede avanzar y retroceder usando cuatro motores.

"Al usar sus escalas para controlar las propiedades de fricción, las serpientes pueden moverse grandes distancias mientras ejercen muy poca energía", dice Marvi, quien presentó el robot a principios de este mes en la reunión anual de la Society for Integrative & Comparative Biology (SICB) en Charleston, Carolina del Sur. "La locomoción rectilínea es muy eficiente y es especialmente útil para el rastreo dentro de grietas, un beneficio invaluable para los robots de búsqueda y rescate".

Marvi diseñó Scalybot 2 en el laboratorio de su asesor, David Hu, profesor asistente en las Escuelas de Ingeniería Mecánica y Biología de Georgia Tech. El verano pasado, Hu y su equipo de investigación utilizaron otra forma de locomoción de serpiente, locomoción de concertina, para desarrollar Scalybot 1: un robot de dos enlaces que usa el movimiento de tipo acordeón de empujar y tirar que es mucho menos eficiente que la locomoción rectilínea.

Las serpientes han demostrado ser una rica fuente de inspiración en el campo del diseño de robots con el robot escalador HyDRAS, el OmniTread de pista continua y el diseño de robot de inspección de tuberías de SINTEF, solo algunos ejemplos.

"Las serpientes son criaturas muy difamadas", dijo Joe Mendelson, curador de herpetología del Zoo Atlanta, donde Marvi estudió el movimiento de las serpientes. "Realmente me gusta que la investigación de Hamid esté mostrando al público que las serpientes pueden ayudar a la gente".

Aquí hay un video que muestra Scalybot 2 en acción.

Scalybot 2 replica la locomoción rectilínea empleada por las serpientes que es eficiente y les permite arrastrarse a espacios reducidos

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