Los avances tecnológicos han abierto perspectivas emocionantes para la exploración espacial, lo que podría conducir a nuevos descubrimientos sobre los cuerpos celestes en nuestra galaxia. Los robots han demostrado ser herramientas particularmente prometedoras para descubrir otros planetas, en particular Marte, un planeta terrestre dentro del sistema fotovoltaico que se sabe que alberga algunas partes similares a las descubiertas en la Tierra.
La exploración de Marte y su suelo es una búsqueda fascinante, ya que podría revelar los indicios de vida extraterrestre anterior o actual. Además de probablemente revelar tipos de vida microbiana histórica, estas exploraciones podrían resultar en la invención de activos que existen fuera de la Tierra, lo que probablemente allanaría el camino para futuras misiones humanas a Marte.
Investigadores de la Universidad de Aeronáutica y Astronáutica de Nanjing desarrollaron recientemente un nuevo robot de cuatro patas inspirado en lagartos que ayudaría a explorar la superficie del planeta rojo. Su robótica, lanzada en la revista Biomimetics de MDPI , tiene una estructura física versátil que puede replicar las acciones y el modo de locomoción de un lagarto del desierto.
“Para ayudar a ambiciosas misiones no tripuladas a Marte, se han desarrollado tipos específicos de rovers planetarios para realizar tareas en la superficie de Marte”, escribieron Guangming Chen, Longy Qiao, Zhenwen Zhou, Lutz Richter y Aihong Ji sobre su artículo.
“Debido al hecho de que la superficie está compuesta de suelos granulares y rocas de varios tamaños, los rovers contemporáneos pueden tener dificultades para moverse sobre suelos blandos y escalar rocas. Para superar tales dificultades, esta investigación desarrolla un robot cuadrúpedo que se arrastra inspirado en las características de locomoción del lagarto del desierto”.
El robot biomimético creado por Chen y sus colegas se compone de una construcción similar a una columna vertebral versátil y 4 patas. Para copiar el movimiento de «arrastre» típico de los lagartos, cada pata cuenta con dos bisagras y un engranaje que provoca un movimiento de balanceo.
Cada una de las articulaciones de la cadera que conectan la estructura de la columna vertebral con las piernas del robot está hecha de dos servos y un mecanismo de cuatro articulaciones que permite que el robot se eleve sin perder su estabilidad. Los «pies» del robot tienen 4 «dedos» versátiles, que consisten en dos bisagras y una garra.
“La estructura de la pierna utiliza un mecanismo de cuatro enlaces, lo que garantiza un movimiento de elevación constante”, explicaron los investigadores sobre su artículo. “El pie consta de un tobillo activo y una almohadilla redonda con cuatro dedos flexibles que son efectivos para agarrar suelos y rocas”.
Para copiar las acciones de los lagartos, los investigadores crearon una secuencia de modelos cinemáticos para cada una de las partes de su robot. Luego usaron estas modas y cálculos numéricos para planificar las acciones del robot.
“Para determinar los movimientos del robot, se establecen modelos cinemáticos relacionados con el pie, la pierna y la columna”, escribieron Chen y sus colegas sobre su artículo. “Además, los movimientos coordinados entre la columna vertebral del tronco y la pierna se verifican numéricamente”.
Los investigadores inicialmente evaluaron su robótica en una secuencia de simulaciones, para averiguar si podría o no replicar con éxito las acciones de los lagartos. Sus resultados fueron muy prometedores, ya que descubrieron que su robot podría realizar los movimientos específicos y la forma de caminar.
Chen y sus colegas ya han creado un prototipo de su robótica utilizando materiales de resina impresos en 3D, un panel de control de servos, una batería de litio y otros componentes digitales. Luego utilizaron un banco de pruebas de simulación para juzgar las acciones de su prototipo robótico en superficies rocosas que se asemejan al terreno de Marte.
Descubrieron que el robot podría trasladarse con éxito en entornos rocosos, lo que destaca su potencial para futuras misiones en el planeta carmesí. Sin embargo, antes de que pueda desplegarse y probarse fuera del laboratorio, es posible que el equipo necesite desarrollarlo más, por ejemplo, agregando una construcción de sellado protector que pueda protegerlo del suelo o el barro en el aire y construyendo su cuerpo utilizando materiales más resistentes.
Chen y sus colegas actualmente están trabajando en modelos de aprendizaje automático que podrían permitir que su robot adapte sus acciones a diferentes terrenos. Además, planean introducir un sistema que suministre suministro de energía constante al robot .
