Tendencias Científicas
Robot del tamaño de una pulga. Fuente: Universidad de Uppsala.
Diminutos robots del tamaño de una pulga podrían comenzar a ser fabricados en cadena muy pronto, Estos robots serán “liberados” para que viajen en enjambres, y programados para diversas aplicaciones, como la vigilancia, la micro fabricación o la medicina.
Sus medidas no excederán los de 65 miligramos de peso y los 23 milímetros cúbicos de volumen, pero contarán con los mismos elementos que un robot de tamaño corriente informa la revista Physorg.
Según publicó recientemente la revista especializada Journal of Micromechanics and Microengineering en un artículo titulado “Evaluation of building technology for mass producible millimeter-sized robots using flexible printed circuit boards”, las primeras pruebas de la tecnología de fabricación necesaria para producir estos robots minúsculos en cadena ya han sido realizadas.
Todo incluido
El robot prototipo creado, de menos de cuatro milímetros de largo por cada lado, es un auténtico microsistema que contiene sensores, sistema de gestión energética y sistema electrónico integrado.
La micro máquina está compuesta por diversos módulos que han sido ensamblados con una nueva técnica. Hasta ahora, los robots de un único chip habían presentado limitaciones significativas en su diseño y fabricación.
Pero ahora, los científicos, en lugar de utilizar la soldadura tradicional como medio para colocar los componentes eléctricos sobre un circuito impreso (un Printed Circuit Board o PCB), lo que han hecho es utilizar un adhesivo conductor para acoplar dichos componentes, en este caso a un circuito impreso que es flexible y de doble cara.
El PCB se utiliza en electrónica para sostener mecánicamente y conectar eléctricamente componentes electrónicos, a través de rutas o pistas de material conductor, grabados desde hojas de cobre laminadas sobre un sustrato no conductor.
Alimentados con energía solar
Los robots fabricados en un futuro en cadena estarán alimentados energéticamente por una célula solar situada en su parte alta, y se moverán gracias a tres patas vibrantes. Una cuarta pata vibrante será utilizada como sensor táctil.
Los investigadores explican que cada microrrobot se comunicará con muchos otros a través de sensores infrarrojos e interactuará con su entorno formando un grupo o enjambre capaz de generar en común un comportamiento más complejo que el que pueda desarrollar un robot individual aislado.
El marco de esta investigación es el proyecto I-SWARM, que son las siglas de “intelligent small-world autonomous robots for micro-manipulation” o “pequeños robots autónomos inteligentes destinados a la micro-manipulación”. El diseño de las micro máquinas está inspirado por el comportamiento de los insectos.
A grandes rasgos, I-SWARM trata de facilitar la producción en cadena de micro-robots que algún día serán utilizados como auténticos enjambres, compuestos por más de 100 unidades. Los micro robots que compongan dichos enjambres tendrán hetereogéneos, y se diferenciarán entre ellos en el tipo de sensores que lleven incorporados o en su potencia computacional.
La variedad de funcionamiento de cada unidad permitirá que el “enjambre” realice funciones de percepción colectiva o de inteligencia colectiva, entre otras.
Sus medidas no excederán los de 65 miligramos de peso y los 23 milímetros cúbicos de volumen, pero contarán con los mismos elementos que un robot de tamaño corriente informa la revista Physorg.
Según publicó recientemente la revista especializada Journal of Micromechanics and Microengineering en un artículo titulado “Evaluation of building technology for mass producible millimeter-sized robots using flexible printed circuit boards”, las primeras pruebas de la tecnología de fabricación necesaria para producir estos robots minúsculos en cadena ya han sido realizadas.
Todo incluido
El robot prototipo creado, de menos de cuatro milímetros de largo por cada lado, es un auténtico microsistema que contiene sensores, sistema de gestión energética y sistema electrónico integrado.
La micro máquina está compuesta por diversos módulos que han sido ensamblados con una nueva técnica. Hasta ahora, los robots de un único chip habían presentado limitaciones significativas en su diseño y fabricación.
Pero ahora, los científicos, en lugar de utilizar la soldadura tradicional como medio para colocar los componentes eléctricos sobre un circuito impreso (un Printed Circuit Board o PCB), lo que han hecho es utilizar un adhesivo conductor para acoplar dichos componentes, en este caso a un circuito impreso que es flexible y de doble cara.
El PCB se utiliza en electrónica para sostener mecánicamente y conectar eléctricamente componentes electrónicos, a través de rutas o pistas de material conductor, grabados desde hojas de cobre laminadas sobre un sustrato no conductor.
Alimentados con energía solar
Los robots fabricados en un futuro en cadena estarán alimentados energéticamente por una célula solar situada en su parte alta, y se moverán gracias a tres patas vibrantes. Una cuarta pata vibrante será utilizada como sensor táctil.
Los investigadores explican que cada microrrobot se comunicará con muchos otros a través de sensores infrarrojos e interactuará con su entorno formando un grupo o enjambre capaz de generar en común un comportamiento más complejo que el que pueda desarrollar un robot individual aislado.
El marco de esta investigación es el proyecto I-SWARM, que son las siglas de “intelligent small-world autonomous robots for micro-manipulation” o “pequeños robots autónomos inteligentes destinados a la micro-manipulación”. El diseño de las micro máquinas está inspirado por el comportamiento de los insectos.
A grandes rasgos, I-SWARM trata de facilitar la producción en cadena de micro-robots que algún día serán utilizados como auténticos enjambres, compuestos por más de 100 unidades. Los micro robots que compongan dichos enjambres tendrán hetereogéneos, y se diferenciarán entre ellos en el tipo de sensores que lleven incorporados o en su potencia computacional.
La variedad de funcionamiento de cada unidad permitirá que el “enjambre” realice funciones de percepción colectiva o de inteligencia colectiva, entre otras.
Resultados de las pruebas
Según declaraciones para PhysOrg.com de uno de los ingenieros implicados en la presente investigación, el profesor Erik Edqvist de la Universidad Uppsala de Suecia, “es el momento de que los robots miniaturizados dejen los laboratorios y encuentren aplicaciones útiles”. El trabajo de estos científicos es un intento de poder fabricar en cadena dichos robots.
Durante las primeras pruebas de la técnica de fabricación, los investigadores encontraron algunos problemas. El mayor de ellos fue conectar el circuito integrado con el circuito impreso mediante el adhesivo conductor antes mencionado. Por otro lado, algunas células solares no se adhirieron bien.
Ahora mismo, además, la estructura de los robots está siendo plegada manualmente, pero los científicos esperan diseñar una herramienta capaz de plegarlos más rápido y de manera más ajustada.
Dado que muchas de estas complicaciones pueden ser corregidas, el resultado más importante de la prueba es que se ha demostrado que la tecnología de fabricación desarrollada puede aplicarse a este tipo de microsistemas, explica el Journal of Micromechanics and Microengineering.
Esto quiere decir que micro robots ya pueden ser armados utilizando una máquina de montaje. Hasta ahora, sólo habían podido ser fabricados de manera completamente manual, siendo ensamblados con soldador eléctrico.
También hormigas
Anteriormente, ya habíamos hablado en Tendencias21 de la fabricación de micro robots para trabajar en enjambre en un artículo sobre hormigas robóticas.
En él se decía que, entre las posibles finalidades de estos robots-hormiga, también pertenecientes al proyecto I-SWARM, estaría la de levantar las primeras construcciones en Marte ante una hipotética colonización del Planeta Rojo.
Otros usos de las hormigas artificiales serían los de reparar maquinaria, eliminar contaminación o administrar medicamentos a nuestro cuerpo.
Según declaraciones para PhysOrg.com de uno de los ingenieros implicados en la presente investigación, el profesor Erik Edqvist de la Universidad Uppsala de Suecia, “es el momento de que los robots miniaturizados dejen los laboratorios y encuentren aplicaciones útiles”. El trabajo de estos científicos es un intento de poder fabricar en cadena dichos robots.
Durante las primeras pruebas de la técnica de fabricación, los investigadores encontraron algunos problemas. El mayor de ellos fue conectar el circuito integrado con el circuito impreso mediante el adhesivo conductor antes mencionado. Por otro lado, algunas células solares no se adhirieron bien.
Ahora mismo, además, la estructura de los robots está siendo plegada manualmente, pero los científicos esperan diseñar una herramienta capaz de plegarlos más rápido y de manera más ajustada.
Dado que muchas de estas complicaciones pueden ser corregidas, el resultado más importante de la prueba es que se ha demostrado que la tecnología de fabricación desarrollada puede aplicarse a este tipo de microsistemas, explica el Journal of Micromechanics and Microengineering.
Esto quiere decir que micro robots ya pueden ser armados utilizando una máquina de montaje. Hasta ahora, sólo habían podido ser fabricados de manera completamente manual, siendo ensamblados con soldador eléctrico.
También hormigas
Anteriormente, ya habíamos hablado en Tendencias21 de la fabricación de micro robots para trabajar en enjambre en un artículo sobre hormigas robóticas.
En él se decía que, entre las posibles finalidades de estos robots-hormiga, también pertenecientes al proyecto I-SWARM, estaría la de levantar las primeras construcciones en Marte ante una hipotética colonización del Planeta Rojo.
Otros usos de las hormigas artificiales serían los de reparar maquinaria, eliminar contaminación o administrar medicamentos a nuestro cuerpo.
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