Una innovadora mano robótica emula las capacidades humanas

Una de las escenas más impactantes de Terminator 2, película que cumplió treinta años recientemente, muestra la mano robótica del cíborg encarnado por Arnold Schwarzenegger. Sin duda, la fascinación que genera la imagen responde a la complejidad del movimiento que replica la delicadeza de las articulaciones humanas. Hasta hace poco una tecnología así formaba parte del terreno de la ciencia ficción. Al fin y al cabo, lograr un dispositivo robótico con la precisión, maniobrabilidad y distintos niveles de precisión de esa extremidad humana es un verdadero reto de ingeniería. Sin embargo, los últimos avances científicos, nos acercan mucho a esa fantasía. Y, con un poco de suerte, sin la parte de máquinas que toman conciencia y se apoderan del mundo.

En este artículo despejaremos algunas dudas sobre las manos robóticas como estas:

• La nueva generación de manos robóticas
• Tecnologías empleadas por las manos robóticas
• Aplicaciones en el mundo real

La nueva generación de manos robóticas

Un equipo de investigadores coreanos ha publicado recientemente un artículo en la revista Nature Communications en el que muestra uno de los modelos de mano robótica más avanzados hasta le fecha. La clave reside no tanto en su fuerza, sino en su delicadeza. Por supuesto, los robots se han utilizado en plantas industriales desde mediados del siglo XX.

El primero de ellos, bautizado como Unimate, se utilizó en la industria de la automoción. Este modelo estaba equipado con pinzas y podía levantar grandes pesos. Pero ni él ni sus sucesores podían sujetar un huevo de gallina sin dañarlo.

 

 

La IDLA (mano articulada diestra antropomórfica en sus siglas en inglés) viene a cambiar eso. El dispositivo cuenta con cuatro dedos y un pulgar al estilo humano. Además de sus respectivas articulaciones —veinte en total— esos dedos incorporan sensores en las “yemas”.

El tamaño total es de veintidós centímetros y con un peso de poco más de un kilo. Pero ¿qué puede hacer exactamente? Estas son algunas de las habilidades de la mano robótica coreana:

• Utilizar pinzas de precisión
• Utilizar tijeras para cortar papel
• Sujetar un huevo o una lata de refresco sin dañarlos (y de paso llenar un vaso)
• Ejercer una fuerza de hasta 34 newtons

La IDLA tiene, además, la ventaja de que todos sus circuitos y sistemas están integrados en la mano misma, de forma que se puede integrar con facilidad en brazos robóticos ya existentes.

Tecnologías de mano robótica

No es la primera vez que hablamos de manos robóticas en esta página. Hay diversas iniciativas que muestran los diversos enfoques de esta tecnología. Cada uno de ellos aborda distintos retos, desde el sentido del tacto hasta la capacidad de sujetar objetos frágiles. Estos serían algunos ejemplos:

• Manos robóticas que recurren a la electricidad estática. En lugar de utilizar mecanismos de presión, la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) ha investigado la posibilidad de utiliza electricidad estática para recoger objetos endebles o quebradizos.
• HASEL, la tecnología que imita la musculatura humana. Los músculos humanos se contraen o expanden ante estímulos eléctricos. Y ese es el enfoque adoptado por la Universidad de Colorado, donde sus investigadores han recurrido a cavidades rellenas de un líquido sensible a cargas electrostáticas. El resultado es una mano capaz de sujetar una frambuesa sin dañarla.
• El sentido del tacto en robots. Una de las claves, además de los sistemas para administrar la fuerza del agarre, es el sentido del tacto. En la Universidad de Washington han desarrollado uno de los prototipos más avanzados en ese sentido. Su sistema detecta minúsculas vibraciones de los materiales ochocientas veces por segundo. Si quieres saber más sobre el tacto en los robots, echa un ojo a este vídeo:

 

Aplicaciones de las manos robóticas

Los avances en este campo no se limitan a proezas de laboratorio. Con un poco de suerte, empezaremos a ver estas tecnologías en el mundo real. Paradójicamente, una de las aplicaciones más prometedoras no será en robots, sino en prótesis humanas.

Así, tanto los nuevos sistemas táctiles como las tecnologías para el control de la presión permitirán desarrollar manos artificiales.

En ese sentido, unos de los modelos que nos ha llamado la atención es el de una mano biónica alimentada por medio de energía solar. Este invento recurre, además, a la inteligencia artificial para interpretar las señales de los músculos a los que se halla acoplada y convertirlos en movimientos.

Se prevé que este tipo de manos robóticas también tengan su hueco en aplicaciones de alta precisión como la cirugía o el control de maquinaria en entornos peligrosos como las centrales nucleares.  

Fuentes: TechXplore, https://en.wikipedia.org/wiki/Unimate