Una mano robótica que lo coge todo

Agarrar y sostener objetos son tareas clave para los manipuladores robóticos. El desarrollo de las pinzas universales capaces de recoger objetos desconocidos dentro de una amplia variedad y superficies de forma todavía constituye, sin embargo, un reto. La mayoría de los diseños actuales se basan en la mano «multifingered», con múltiples dedos, pero este enfoque presenta complejidades de hardware y software. Esta semana en «Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)», se publica un trabajo sobre un nuevo modelo que promete resolver los problemas que había hasta ahora.
«La principal ventaja de nuestra pinza sobre las otras es la sencillez de control. El procedimiento va más allá de empujar, tirar al vacío y levantar. Las pinzas clásicas se basan en un diseño similar a la mano, que tiene más articulaciones que necesitan ser controladas con precisión. Nuestro diseño sería más sencillo que un operador de control y requiere menos detección y cálculo que un robot automatizado», explica Eric Brown, de la Universidad de Chicago de EE UU.
La forma clásica que todos conocemos incluye un gran número de articulaciones controlable, la necesidad de la fuerza de detección si los objetos deben ser manejados de forma segura, sin aplastarlas, y la sobrecarga de cálculo para decidir cuánto estrés debe aplicar cada dedo y dónde. Aquí se muestra un enfoque completamente diferente al de una pinza universal, los dedos individuales se sustituyen por una sola masa de material granular que, cuando se pulsa sobre un objeto de destino, se distribuyen los flujos a su alrededor y se ajusta a su forma. El material granular se endurece rápidamente cuando tiene que levantar los objetos, los que pellizca y sostiene sin necesidad de retroalimentación sensorial. Los científicos encuentran que los cambios de volumen de menos de 0,5 por ciento son suficientes para agarrar un objeto con una fuerza superior que multiplica su peso.
Los científicos delinean tres mecanismos independientes, fricción, succión y entrelazados, que contribuyen a la fuerza de agarre. Utilizan un modelo simple que relaciona cada uno de ellos a la fuerza mecánica del brazo. Esto abre nuevas posibilidades a un diseño simple, pero altamente adaptable a sistemas que tienen éxito a velocidades de agarre de objetos complejos.
Según Brown, esta sería una buena opción a tener en cuenta en los sistemas de prótesis humanas. «No sé si sería capaz de satisfacer todas las necesidades de un amputado, pero creo que tiene capacidad para hacer frente a una gran variedad de objetos diferentes, así como la sencillez de control podrían ser factores muy deseables», manifiesta Brown.