Robots inspirados en origami

Jamie Paik, directora del Reconfigurable Robotics Lab (RRL) de Lausana, est¨¢ especializada en investigar c¨®mo crear m¨¢quinas capaces de ¡°adaptarse a m¨²ltiples tareas en entornos desconocidos¡±. Ella y su equipo desarrollan sobre todo modelos con tama?os de pocos cent¨ªmetros y dotados de minimotores y sensores inteligentes. Entre los prototipos que experimentan est¨¢n los robots origami (o robogamis), inspirados en el arte japon¨¦s ¡ªtambi¨¦n conocida como papiroflexia¡ª que consiste en doblar un papel para obtener figuras de formas variadas.

La investigadora explica que los primeros en introducir este modelo, hace una d¨¦cada, fueron algunos matem¨¢ticos del MIT de Boston (EE UU). ¡°Desarrollaron un algoritmo que demuestra c¨®mo se puede crear cualquier objeto en tres dimensiones si se trabaja a partir de estructuras origami¡±, asegura la ingeniera a EL PA?S. A partir de esa idea, ella y su grupo empezaron a preguntarse: ¡°?C¨®mo podemos convertirlo en realidad?¡±.

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Los robotsorigami desarrollados en su laboratorio est¨¢n compuestos por m¨®dulos r¨ªgidos y finos, de tama?o muy reducido y dotados de microcomponentes que les otorgan capacidades como la de saltar o arrastrarse. Si se combinan estas capas entre ellas, se pueden construir arquitecturas que se doblan y reconfiguran seg¨²n la funcionalidad requerida. ¡°Lo que nos interesa es el concepto que hay detr¨¢s, de que se pueda empezar de un solo trozo de papel para construir la figura de un avi¨®n o un coche¡±, cuenta Paik. En su opini¨®n, poner en pr¨¢ctica este esquema de dise?o significa, en otras palabras, poder ¡°crear en un mundo en 2D robots 3D¡±.

Dise?ar y construir m¨¢quinas de este tipo conlleva m¨²ltiples ventajas, asegura esta investigadora. ¡°Capas bidimensionales con esas caracter¨ªsticas se pueden fabricar masivamente y de manera r¨¢pida y barata¡±, detalla. ¡°Y como el robot se reconfigura por s¨ª solo en una estructura en tres dimensiones, no hay necesidad de que las varias partes se ensamblen manualmente¡±, agrega. El resultado es un robot ¡°que se adapta mejor a las necesidades del usuario¡± y no supone costes de producci¨®n elevados, seg¨²n mantiene.

Paik considera los robogamis como un ejemplo de robot blando. Entre las caracter¨ªsticas que se suelen atribuir a este tipo de m¨¢quinas (llamadas en ingl¨¦s soft robots), est¨¢n la multifuncionalidad y el hecho de ser compuestas por materiales flexibles como la silicona o la goma. En opini¨®n de la directora del RRL, el concepto de flexibilidad se puede referir tambi¨¦n al dise?o de los robots, y por eso incluye en esta categor¨ªa a los que est¨¢n basados en la papiroflexia. ¡°Un prototipo compuesto por piezas suficientemente peque?as y delgadas puede ser flexible aunque estas sean de un material r¨ªgido¡±, sostiene.

El desarrollo de m¨¢quinas reconfigurables abre nuevas perspectivas para la rob¨®tica, seg¨²n Paik. Este tipo de tecnolog¨ªa podr¨ªa resultar ¨²til, en el futuro, para las operaciones de b¨²squeda y rescate o las exploraciones en el espacio, asegura esta ingeniera canadiense instalada en Suiza y con un curr¨ªculum construido entre universidades como Harvard y empresas como Samsung y Mitsubishi. ¡°En el ¨¢mbito de las misiones espaciales, el coste para transportar cualquier componente es muy elevado¡±, explica. ¡°Por esa raz¨®n, no se pueden enviar muchos robots. Con modelos peque?os y multifuncionales, se lograr¨ªa mayor libertad de acci¨®n¡±.

A la espera de poder ver despejar un robot de este tipo hacia otros planetas, en el RRL se han realizado prototipos destinados a otros usos. Uno de ellos es un joystick para el control de acciones en la realidad virtual, basado en una estructura origami. ¡°Cuando no lo usas es completamente plano. Pero es sensible al tacto y se puede convertir en un objeto en tres dimensiones¡±, explica Paik.?

Tambi¨¦n se han creado modelos reconfigurables, algunos hechos de materiales flexibles, destinados al ¨¢mbito m¨¦dico. Uno, por ejemplo, est¨¢ formado por elementos neum¨¢ticos y sirve para dar rigidez a la espalda de personas con problemas lumbares. Otro es un dispositivo en dos dimensiones dotado de sensores sensibles al tacto, que se aplica encima de la piel de un paciente. Este prototipo transmite se?ales bidireccionales entre el portador y un ordenador de control y puede ser ¨²til para la rehabilitaci¨®n de personas con dificultades motoras.

¡°Las nuevas tecnolog¨ªas avanzan muy r¨¢pido, pero todav¨ªa no sentimos que los robots puedan darnos muchas ventajas en nuestro d¨ªa a d¨ªa¡±, reflexiona Paik. Tenemos que acercarlas a la vida cotidiana¡±, agrega. La investigadora indica los ¨¢mbitos de la fisioterapia y en general del bienestar f¨ªsico y del deporte entre los que m¨¢s pueden tener beneficio del desarrollo de estas m¨¢quinas. ¡°No busco solo crear robots basados en el modelo de los origami, sino m¨¢quinas que se puedan usar de forma segura y personalizada. Que sean ¨²tiles, seg¨²n el caso, para personas con caracter¨ªsticas diferentes y adaptables tanto a las necesidades de un ni?o como a las de un anciano¡±.