El mini robot salta más de 30 metros de altura

Con arcos alargados de fibra de carbono, un robot de 30 gramos acelera a 100 kilómetros por hora y salta más de 30 metros en el aire.

Santa Bárbara (Estados Unidos). Se sabe que las pulgas son increíbles saltadores en la naturaleza. Con una longitud corporal de entre dos y tres milímetros, pueden saltar más de medio metro, o unas doscientas veces su tamaño corporal. Ahora un robot ha logrado una hazaña similar. Científicos estadounidenses han desarrollado un prototipo de unos 30 centímetros de altura y lograron alcanzar una altura de salto de más de 30 metros, o unas 100 veces su tamaño corporal. Según los investigadores, que publicaron sus hallazgos en la revista Nature, estos robots saltadores podrían usarse en expediciones sobre terrenos difíciles o incluso en misiones lunares en el futuro.

El equipo, dirigido por Elliot W. Hawkes de la Universidad de California en Santa Bárbara, primero estudió las estrategias naturales de salto de los insectos y otros animales. Estos se basan principalmente en la tensión muscular lineal, que no es ideal cuando se construye un robot saltador. En cambio, los científicos eligieron un motor eléctrico porque puede ejercer fuerzas más fuertes a través del movimiento de rotación. El resultado fue un prototipo con puntales de fibra de carbono repetibles y bandas de goma de refuerzo.

Varias construcciones de robots

La mejor construcción consistía en dos finos puntales de fibra de carbono de unos 40 centímetros de largo. Suspendidos sobre un eje central, estos podían ser tensados ​​con un motor eléctrico como dos arcos cruzados. Gracias a una palanca que engranaba una rueda dentada cuando estaba bajo tensión, la tensión de los arcos podía aumentarse gradualmente. Además, las gomas elásticas tendidas entre los arcos estabilizaron esta estructura. El motor eléctrico tardó alrededor de medio minuto en estirar completamente los puntales rectos de fibra de carbono en los fondos redondeados.

Cuando los investigadores soltaron la palanca de armado, inmediatamente desarmaron la proa. El robot, que pesaba solo 30 gramos, aceleró rápidamente a una velocidad de 28 metros por segundo en nueve microsegundos, lo que le permitió alcanzar una altura increíble de 33 metros. Después de regresar al suelo, el motor eléctrico podría usarse para volver a encordar los arcos para el próximo salto. Durante el salto, el robot convirtió una energía específica de unos 1.000 julios por kilogramo. A modo de comparación: los expertos en saltos más poderosos de la naturaleza alcanzan una energía específica máxima de 170 julios por kilogramo.

Posible uso de pequeños robots saltadores

En la Tierra, se podrían usar robots saltadores con la ayuda de pequeñas cámaras y sensores además de drones voladores para explorar terrenos de difícil acceso. En la Luna serían posibles saltos de hasta 125 metros debido a una gravedad seis veces menor. Según las estimaciones de los investigadores, el robot podría saltar hasta medio kilómetro. Esto permitiría explorar regiones mucho más grandes en futuras expediciones lunares que las actuales con solo rovers de Marte en movimiento.

Naturaleza; doi: 10.1038/s41586-022-04606-3