A snakebot, también conocido como robot serpiente, es un biomorphic hiper-redundante robot que se asemeja a un biológica serpiente . Los robots serpiente vienen en muchas formas y tamaños, desde el robot serpiente de cuatro pisos de largo desarrollado por SINTEF , [1] hasta un robot serpiente médico desarrollado en la Universidad Carnegie Mellon.que es lo suficientemente delgado como para maniobrar alrededor de los órganos dentro de una cavidad torácica humana. Aunque los robots serpiente pueden variar mucho en tamaño y diseño, hay dos cualidades que comparten todos los robots serpiente. Primero, su pequeña relación de sección transversal a longitud les permite moverse y maniobrar en espacios reducidos. En segundo lugar, su capacidad para cambiar la forma de su cuerpo les permite realizar una amplia gama de comportamientos, como subir escaleras o troncos de árboles. Además, muchos robots serpiente se construyen encadenando varios enlaces independientes. Esta redundancia los hace resistentes a fallas, porque pueden continuar funcionando incluso si se destruyen partes de su cuerpo. Propiedades como alta terratenibilidad, la redundancia y la posibilidad de un sellado completo del cuerpo del robot, hacen que los robots serpiente sean muy interesantes para aplicaciones prácticas y, por lo tanto, como tema de investigación. [2] [3]
Aplicaciones
Los Snakebots son más útiles en situaciones donde sus características únicas les dan una ventaja sobre su entorno. Estos entornos tienden a ser largos y delgados como tuberías o muy abarrotados como escombros. Por lo tanto, actualmente se están desarrollando serpientesbots para ayudar a los equipos de búsqueda y rescate.
Además, cuando una tarea requiere que se superen varios obstáculos diferentes, la flexibilidad locomotora de los snakebots los convierte en buenos candidatos. Por ejemplo, si necesita un robot para llevar una cámara a la copa de un árbol que crece en el agua, tiene que hacer tres cosas: moverse por el suelo hasta la orilla del agua, nadar hasta el árbol y luego trepar al árbol. Podrías hacer un robot que haga muy bien cualquiera de esos tres, pero ser capaz de hacer los tres, y muchas otras combinaciones difíciles, es lo que hace que los robots serpiente sean excepcionales.
Además, los oficiales de control de animales pueden usar robots serpiente para someter a criaturas rabiosas o invasoras. Los mapaches, los gatos del establo y los roedores grandes normalmente responden a la presencia del robot serpiente con ataques sobre los cuales el robot serpiente emitirá una descarga eléctrica y paralizará al agresor.
Locomoción
Los robots serpiente tradicionales se mueven simplemente cambiando la forma de su cuerpo, al igual que las serpientes. Se han creado muchas variantes que utilizan ruedas o peldaños para la locomoción. Aún no se han desarrollado serpientesbots que puedan imitar completamente la locomoción de serpientes reales, pero los investigadores han podido producir formas de movimiento que no ocurren en la naturaleza.
Cuando los investigadores se refieren a cómo se mueve un robot serpiente, a menudo se refieren a un paso específico , donde un paso es solo un modo periódico de locomoción. Por ejemplo, el viento lateral y la ondulación lateral son ambos modos de caminar. Los pasos de los robots serpientes a menudo se diseñan investigando los cambios de período en la forma del robot. Uno puede pensar en una oruga moviéndose cambiando la forma de su cuerpo para que coincida con una onda sinusoidal. Del mismo modo, los robots serpiente pueden moverse adaptando su forma a diferentes funciones periódicas. Las serpientes de cascabel siderwinder ( Crotalus cerastes ) pueden usar el viento lateral para ascender pendientes arenosas aumentando la parte del cuerpo en contacto con la arena para igualar la fuerza de fluencia reducida de la arena inclinada, lo que les permite ascender hasta la pendiente de arena máxima posible sin deslizamiento. [4] La implementación de este esquema de control en un Snakebot capaz de realizar movimientos laterales le permitió al robot replicar el éxito de las serpientes. [4]
La investigación actual
Snakebots Actualmente se están investigando como un nuevo tipo de robot , interplanetaria sonda por ingenieros del Centro de Investigación Ames de la NASA . La NASA también está desarrollando software para snakebots para que puedan aprender con la experiencia las habilidades para escalar obstáculos y recordar las técnicas.
Los robots serpiente también se están desarrollando con fines de búsqueda y rescate en el laboratorio de biorrobótica de la Universidad Carnegie Mellon .
Ver también
- Robot de brazo de serpiente
- Roboboa
- Listas de tipos de robots
- Robótica bioinspirada § Locomoción sin extremidades
Referencias
- ^ Pål Liljebäck. "Anna Konda - El robot serpiente de extinción de incendios | ROBOTNOR" . Robotnor.no . Consultado el 4 de mayo de 2016 .
- ^ Transeth, Aksel Andreas; Pettersen, Kristin Ytterstad (diciembre de 2006). Desarrollos en Modelado y Locomoción de Robots Serpientes . Control, Automatización, Robótica y Visión, 2006. ICARCV '06. IX Congreso Internacional de . págs. 1–8. doi : 10.1109 / ICARCV.2006.345142 . ISBN 978-1-4244-0341-7. S2CID 2337372 .
- ^ Liljebäck, P .; Pettersen, KY ; Stavdahl, Ø .; Gravdahl, JT (2013). Snake Robots: modelado, mecatrónica y control . Springer . Avances en Control Industrial. doi : 10.1007 / 978-1-4471-2996-7 . ISBN 978-1-4471-2995-0.
- ^ a b Marvi, Hamidreza (10 de octubre de 2014). "Viento lateral con deslizamiento mínimo: ascenso de serpientes y robots a pendientes arenosas | Ciencia" . Sciencemag.org . Consultado el 4 de mayo de 2016 .
enlaces externos
- ROBOTNOR - El Centro Noruego de Robótica Avanzada en NTNU y SINTEF
- Páginas web de SINTEF
- Robots serpiente de la Universidad Carnegie Mellon
- Robots de serpiente modulares
- Robot Serpentina OmniTread de la Universidad de Michigan
- Cómo funcionan las cosas Snakebot
- Serpientes robot del Dr. Gavin Miller
- Proyecto Serpentronic Robot Snake
- La increíble serpiente robot de Carnegie Mellon trepa a un árbol real
- [1]
- Robot Serpiente Nadador Sneel