Imagen: JSK Lab/University of Tokyo.
Investigadores japoneses han puesto a punto un sistema de enfriamiento integrado del exoesqueleto de un robot humanoide que se inspira en la sudoración humana. Al igual que una esponja, las partes metálicas pueden dejar que el agua se filtre y se evapore para enfriar los elementos mecánicos que tienden a calentarse, informa The Spectrum.
Toda la actividad de un robot, como caminar, subir escaleras, escalar un muro o mantener el equilibrio, genera un recalentamiento de su mecánica y de sus componentes electrónicos, lo que origina un desgaste acelerado de sus componentes.
Hasta ahora, los ingenieros han recurrido a todos los procedimientos clásicos para enfriar la mecánica y electrónica de los robots, como ventiladores, disipadores térmicos o enfriamiento liquido mediante un radiador.
Aunque este sistema funciona, al mismo tiempo añade peso a los robots y aumenta su complejidad. Por eso los investigadores japoneses han desarrollado un nuevo camino: refrescar al robot haciéndole sudar como un humano.
El prototipo de este robot humanoide músculo-esquelético se llama Kengoro, mide 1,70 metros de alto y pesa 56 kilos. Está animado por 108 motores, lo que hace imposible refrescarlo por medios clásicos.
Por ello los ingenieros japoneses han decidido emplear una técnica de evaporación del calor tomando como referencia el mecanismo humano del sudor. Para conseguirlo, utilizaron una impresora 3D para fabricar un esqueleto de aluminio capaz de “transpirar” en la forma descrita.
Variando la densidad del láser, han conseguido influir en la permeabilidad del metal con el fin de crear estructuras próximas a las de una esponja, susceptibles por tanto de dejar pasar el agua.
Toda la actividad de un robot, como caminar, subir escaleras, escalar un muro o mantener el equilibrio, genera un recalentamiento de su mecánica y de sus componentes electrónicos, lo que origina un desgaste acelerado de sus componentes.
Hasta ahora, los ingenieros han recurrido a todos los procedimientos clásicos para enfriar la mecánica y electrónica de los robots, como ventiladores, disipadores térmicos o enfriamiento liquido mediante un radiador.
Aunque este sistema funciona, al mismo tiempo añade peso a los robots y aumenta su complejidad. Por eso los investigadores japoneses han desarrollado un nuevo camino: refrescar al robot haciéndole sudar como un humano.
El prototipo de este robot humanoide músculo-esquelético se llama Kengoro, mide 1,70 metros de alto y pesa 56 kilos. Está animado por 108 motores, lo que hace imposible refrescarlo por medios clásicos.
Por ello los ingenieros japoneses han decidido emplear una técnica de evaporación del calor tomando como referencia el mecanismo humano del sudor. Para conseguirlo, utilizaron una impresora 3D para fabricar un esqueleto de aluminio capaz de “transpirar” en la forma descrita.
Variando la densidad del láser, han conseguido influir en la permeabilidad del metal con el fin de crear estructuras próximas a las de una esponja, susceptibles por tanto de dejar pasar el agua.
Flexiones sin quemar los motores
Cada pieza de aluminio del esqueleto de Kengoro contiene en consecuencia zonas más permeables encargadas de dirigir el agua hacia los puntos que tienen necesidad de un enfriamiento.
Y para conseguir una transpiración real, el equipo japonés ha creado varias capas cuya porosidad aumenta hasta la superficie exterior de cada pieza.
Por ello, el sistema no se reduce a filtrar el agua, sino que la canaliza con precisión hacia las zonas recalentadas y luego la filtra progresivamente con la finalidad de provocar la evaporación al contacto con el calor de las zonas afectadas.
Según este equipo de investigadores, este método es tres veces más eficaz que el enfriamiento por aire y muchísimo mejor que un enfriamiento líquido por circulación de agua a través del esqueleto.
Kengoro funciona así con el equivalente a una taza desmineralizada y puede hacer una serie de flexiones durante once minutos sin recalentarse.
El invento fue presentado en la International Conference on Intelligent Robots and Systems, una conferencia internacional desarrollada a mediados de ocubre en Corea del Sur. Según han explicado sus inventores, todavía no saben bien qué otras aplicaciones podría tener el sistema más allá de la robótica.
Cada pieza de aluminio del esqueleto de Kengoro contiene en consecuencia zonas más permeables encargadas de dirigir el agua hacia los puntos que tienen necesidad de un enfriamiento.
Y para conseguir una transpiración real, el equipo japonés ha creado varias capas cuya porosidad aumenta hasta la superficie exterior de cada pieza.
Por ello, el sistema no se reduce a filtrar el agua, sino que la canaliza con precisión hacia las zonas recalentadas y luego la filtra progresivamente con la finalidad de provocar la evaporación al contacto con el calor de las zonas afectadas.
Según este equipo de investigadores, este método es tres veces más eficaz que el enfriamiento por aire y muchísimo mejor que un enfriamiento líquido por circulación de agua a través del esqueleto.
Kengoro funciona así con el equivalente a una taza desmineralizada y puede hacer una serie de flexiones durante once minutos sin recalentarse.
El invento fue presentado en la International Conference on Intelligent Robots and Systems, una conferencia internacional desarrollada a mediados de ocubre en Corea del Sur. Según han explicado sus inventores, todavía no saben bien qué otras aplicaciones podría tener el sistema más allá de la robótica.
Referencia bibliográfica:
Toyotaka Kozuki, Hirose Toshinori, Takuma Shirai, Shinsuke Nakashima, Yuki Asano, Yohei Kakiuchi, Kei Okada, Masayuki Inaba. Skeletal Structure with Artificial Perspiration for Cooling by Latent Heat for Musculoskeletal Humanoid Kengoro. Presentado en IROS 2016 en Daejeon, Korea.
Toyotaka Kozuki, Hirose Toshinori, Takuma Shirai, Shinsuke Nakashima, Yuki Asano, Yohei Kakiuchi, Kei Okada, Masayuki Inaba. Skeletal Structure with Artificial Perspiration for Cooling by Latent Heat for Musculoskeletal Humanoid Kengoro. Presentado en IROS 2016 en Daejeon, Korea.