Smart Cubo Summer

Con la investigación de manos robóticas
provistas de dedos, surgen retos como
solucionar sobre la aplicación de fuerza sobre
objetos delicados, sin dañarlos o romperlos, y
sobretodo, resolver la gran cantidad de
algoritmos necesarios para calcular la fuerza
aplicada a cada objeto por cada dedo.
Estas manos con dedos son extremadamente
intrincadas debido al complejo hardware y la
necesidad del numeroso software inteligente
para resolver todas las microacciones al
agarrar y levantar con dichos dedos.
Como resultado, la investigación y desarrollo
de estas manos robóticas han resultado caras.
Los investigadores han invertido muchos
esfuerzos para crear pinzas universales que
puedan levantar cualquier elemento.
Por otro lado, los investigadores en la
Universidad de Cornell, la Universidad de
Chicago y la Corporación iRobot, han aplicado
ingeniería mecánica y ciencia al complejo
problema de la pinza robótica universal. Entre
ellos, John Amend, Hod Lipson, Heinrich
Jaeger y Chris Jones hacen una propuesta que
no se parece a una mano humana.
Con su pinza, la masa de látex y granos de café
rodean y presionan un objeto, enseguida es
creada una succión para endurecer los granos
de café y el látex en su nueva forma y así
asegurar el control de la sujeción.
Bajo Presión
Los investigadores basan la pinza universal en
una fase de opresión: “Si el café en grano está
empacado de manera suelta, puede fluir como
un líquido. Si, por el contrario, el material en
grano está empacado más densamente, se
comporta como sólido, y lo llamamos estado
presionado,” explica Eric Brown, doctor de la
Universidad de Chicago.
“La transición entre estos dos estados es muy
sutil y se llama transición por presión. La
diferencia de densidad entre los dos estados es
muy pequeña. Esto corresponde a la sutil fase
de transición entre el agua y el hielo si la
temperatura es reducida,” ilustra Brown.
Con la superficie de la pinza cubriendo un
cuarto de la superficie (a veces menos) del
objeto, la succión puede ajustar la mano
alrededor de una copa, pluma, desarmador o
casi cualquier cosa. La mano encima del
objeto, toma la forma a su alrededor. Una vez
que la mano está sobre el objeto, la aspiradora
aplica succión y la sujeción se completa.
“Para nuestras pruebas, todo fue posicionado
con propósito, pues no utilizamos sensores.
Hicimos algunas pruebas tolerando la posición
y encontramos que la pinza no perdió su
capacidad de agarre aún con objetivos de
hasta un cuarto del tamaño de la pinza,” dijo
Observe como la pinza universal agarra y
eleva un huevo sin romperlo.
Brown.
“Para aplicaciones de robots autónomos,
desde una rudimentaria cámara web se
sugieren sensores de ser necesario. Para otras
aplicaciones como una línea de ensamble o
pinzas operadas a mano, ningún sensor será
necesario,” comenta Brown.
Ajuste el Volumen Ligeramente
Bajando el volumen del globo poco menos de
0.5 %, los investigadores pueden convertir la
superficie maleable a una forma rígida
alrededor de parte de un objeto del tamaño
para ser agarrado y elevado. “Hay menos
espacio entre las partículas de café y menos
volumen de espacio dentro del globo,” dice
Brown.
Sólo un poco de succión es suficiente para
tornar el suave látex y los granos de café en
una superficie rígida alrededor del objeto. La
pinza puede sostener y transportar múltiples
objetos de un lado a otro. Una bomba conocida
como aspiradora Venturi extrae el aire de la
pinza. Un tubo rojo corre de la pinza a la
bomba para realizar esta acción.
“Utilizamos diferentes bombas para distintos
prototipos,” dice Brown. La conexión a la
bomba requiere un filtro para prevenir que los
granos de café se salgan de la pieza.
Los científicos colocaron la pinza en un brazo
robótico. El brazo seleccionado fue un CRS
A465. “Este modelo es conveniente para
pruebas de agarre y colocación. Sólo
realizamos pruebas para evaluar el
funcionamiento de la pinza, y no para evaluar
las características con un brazo en específico,
pues distintos brazos pueden ser escogidos
para distintas aplicaciones,” dice Brown.
La pinza puede elevar objetos varias ocasiones
del mismo tamaño y peso. Esto es debido en
parte a la geometría presente cuando la pinza
presiona fuertemente la superficie de un
objeto. También por la fricción entre el objeto
y la pinza. “La pinza eleva objetos utilizando la
fricción cuando los pellizca, aún si no los
envuelve del todo, muy parecido cuando un
basquetbolista manipula el balón con una sola
mano,” explica Brown.