{"id":27035,"date":"2022-05-04T08:32:09","date_gmt":"2022-05-04T14:32:09","guid":{"rendered":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/?p=27035"},"modified":"2022-05-04T08:34:48","modified_gmt":"2022-05-04T14:34:48","slug":"los-dispositivos-portatiles-roboticos-de-asistencia-suave-obtienen-un-impulso-de-la-herramienta-de-diseno-rapido","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/tech\/los-dispositivos-portatiles-roboticos-de-asistencia-suave-obtienen-un-impulso-de-la-herramienta-de-diseno-rapido\/","title":{"rendered":"Los dispositivos port\u00e1tiles rob\u00f3ticos de asistencia suave obtienen un impulso de la herramienta de dise\u00f1o r\u00e1pido"},"content":{"rendered":"
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Los actuadores neum\u00e1ticos suaves pueden no ser una frase que surja en las conversaciones diarias, pero lo m\u00e1s probable es que se haya beneficiado de su utilidad.\u00a0Los dispositivos utilizan aire comprimido para impulsar el movimiento, y con capacidades de detecci\u00f3n, han demostrado ser una columna vertebral fundamental en una variedad de aplicaciones, como dispositivos port\u00e1tiles de asistencia, rob\u00f3tica y tecnolog\u00edas de rehabilitaci\u00f3n. <\/p>\n

Pero hay un poco de cuello de botella en la creaci\u00f3n de peque\u00f1os dispositivos din\u00e1micos que tienen ventajas como altas tasas de respuesta y relaciones de potencia a entrada.\u00a0Requieren un proceso de dise\u00f1o y fabricaci\u00f3n manual, lo que se traduce en una gran cantidad de ciclos de prueba y error para probar y ver si los dise\u00f1os funcionar\u00e1n.<\/p>\n

Los cient\u00edficos del Laboratorio de Ciencias de la Computaci\u00f3n e Inteligencia Artificial (CSAIL) del MIT dise\u00f1aron una tuber\u00eda escalable para dise\u00f1ar computacionalmente y fabricar digitalmente actuadores neum\u00e1ticos blandos, llamada “PneuAct”.<\/p>\n

\"MiniaturaReproduce el video<\/a><\/p>\n<\/div>\n

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Rob\u00f3tica de asistencia port\u00e1til con detecci\u00f3n integrada<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n
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PneuAct utiliza un proceso de tejido a m\u00e1quina, no muy diferente al tejido con agujas de pl\u00e1stico de su abuela, pero esta m\u00e1quina funciona de forma aut\u00f3noma.\u00a0Un dise\u00f1ador humano simplemente especifica los patrones de dise\u00f1o de la puntada y el sensor en el software para programar c\u00f3mo se mover\u00e1 el actuador, y luego se puede simular antes de imprimir.\u00a0La pieza textil es fabricada por la m\u00e1quina de tejer, que se puede fijar a un tubo de silicona de caucho comercial y econ\u00f3mico para completar el actuador.<\/p>\n

El actuador tejido integra hilo conductor para la detecci\u00f3n, lo que permite que los actuadores “sientan” lo que tocan.\u00a0El equipo elabor\u00f3 \u200b\u200bvarios prototipos que abarcan un guante de asistencia, una mano suave, un robot interactivo y un cuadr\u00fapedo neum\u00e1tico para caminar.\u00a0Sus dispositivos estaban envueltos en una tela amarilla suave que los hac\u00eda parecer un poco como dedos de pl\u00e1tano.<\/p>\n

Si bien ha habido mucho movimiento en el desarrollo de hardware de actuadores neum\u00e1ticos blandos a lo largo de los a\u00f1os (un\u00a0prototipo<\/a>\u00a0de 2019 de un robot colaborativo utiliz\u00f3 dichos actuadores para reproducir un agarre similar al humano en sus manos), las herramientas de dise\u00f1o no han mejorado con tanta velocidad. .\u00a0Los procesos antiguos sol\u00edan utilizar pol\u00edmeros y molduras, pero los cient\u00edficos utilizaron una combinaci\u00f3n de puntadas el\u00e1sticas y sensibles (con hilo conductor) que permite programar la flexi\u00f3n de los dispositivos cuando est\u00e1n inflados y la capacidad de incorporar retroalimentaci\u00f3n del mundo real.<\/p>\n

Por ejemplo, el equipo us\u00f3 los actuadores para construir un robot que detectaba cu\u00e1ndo era tocado espec\u00edficamente por manos humanas y reaccionaba a ese toque.<\/p>\n

Un humano puede usar el guante del equipo para complementar el movimiento de los m\u00fasculos de los dedos, minimizando la cantidad de actividad muscular necesaria para completar tareas y movimientos.\u00a0Esto podr\u00eda tener un gran potencial para las personas con lesiones, movilidad limitada u otros traumatismos en los dedos.\u00a0El m\u00e9todo tambi\u00e9n se puede usar para hacer un exoesqueleto (unidades rob\u00f3ticas port\u00e1tiles controladas por una computadora que complementan el movimiento humano y restauran la locomoci\u00f3n y el movimiento);\u00a0con ese fin, los investigadores crearon una manga que puede ayudar a los usuarios a doblar el codo, la rodilla u otras partes del cuerpo.<\/p>\n

“El tejido a m\u00e1quina digital, que es un m\u00e9todo de fabricaci\u00f3n muy com\u00fan en la industria textil actual, permite ‘imprimir’ un dise\u00f1o de una sola vez, lo que lo hace mucho m\u00e1s escalable”, dice Yiyue Luo, estudiante de doctorado del MIT CSAIL y autor principal de un nuevo art\u00edculo. sobre la investigacion\u00a0\u201cLos actuadores neum\u00e1ticos suaves son intr\u00ednsecamente compatibles y flexibles, y combinados con materiales inteligentes, se han convertido en una fuerza necesaria en muchos robots y tecnolog\u00edas de asistencia, y la fabricaci\u00f3n r\u00e1pida, con nuestra herramienta de dise\u00f1o, puede aumentar la facilidad y la ubicuidad\u201d.<\/p>\n

Dar sentido a los sensores\u00a0<\/strong><\/p>\n

Un tipo de detecci\u00f3n que incorpor\u00f3 el equipo se denomin\u00f3 “detecci\u00f3n de presi\u00f3n resistiva”, donde el actuador “env\u00eda” presi\u00f3n.\u00a0Al fabricar una pinza rob\u00f3tica, intentar\u00eda agarrar algo, y el sensor de presi\u00f3n detectar\u00eda cu\u00e1nta fuerza se estaba aplicando al objeto, y luego intentar\u00eda ver si el agarre fue exitoso o no.\u00a0El otro tipo es la “detecci\u00f3n capacitiva”, en la que el sensor detecta cierta informaci\u00f3n sobre los materiales con los que se pone en contacto el actuador.<\/p>\n

Los actuadores son resistentes: no se da\u00f1\u00f3 ning\u00fan hilo en el proceso.\u00a0Una limitaci\u00f3n del sistema es que estaban limitados a actuadores en forma de tubo, porque es muy f\u00e1cil comprarlos listos para usar.\u00a0Un pr\u00f3ximo paso l\u00f3gico es explorar actuadores de diferentes formas, para evitar estar limitado por esa estructura \u00fanica.\u00a0Otra extensi\u00f3n que explorar\u00e1n los cient\u00edficos es ampliar la herramienta para incorporar un dise\u00f1o basado en la optimizaci\u00f3n y orientado a tareas, en el que los usuarios pueden especificar poses objetivo y patrones de costura \u00f3ptimos que se pueden sintetizar autom\u00e1ticamente.<\/p>\n

\u201cNuestra herramienta de software es r\u00e1pida, f\u00e1cil de usar y previsualiza con precisi\u00f3n los dise\u00f1os de los usuarios, lo que les permite iterar virtualmente r\u00e1pidamente mientras solo necesitan fabricar una vez.\u00a0Pero este proceso a\u00fan requiere algo de prueba y error por parte de los humanos.\u00a0\u00bfPuede una computadora razonar sobre c\u00f3mo los textiles deben programarse f\u00edsicamente en los actuadores para permitir un comportamiento rico e impulsado por la detecci\u00f3n?\u00a0Esa es la pr\u00f3xima frontera\u201d, dice Andrew Spielberg, postdoctorado en ciencia de materiales e ingenier\u00eda mec\u00e1nica en la Universidad de Harvard, otro autor del art\u00edculo.<\/p>\n

Luo escribi\u00f3 el art\u00edculo junto con Kui Wu, ex estudiante de doctorado de MIT CSAIL, Spielberg, el posdoctorado de MIT Michael Foshey y los profesores de MIT Tomas Palacios, Daniela Rus y Wojciech Matusik.\u00a0Presentaron el documento en la Conferencia ACM sobre factores humanos en sistemas inform\u00e1ticos.<\/p>\n

Fuente:<\/p>\n

Soft assistive robotic wearables get a boost from rapid design tool<\/i>. (2022, 3 mayo). MIT News | Massachusetts Institute of Technology. Recuperado 4 de mayo de 2022, de https:\/\/news.mit.edu\/2022\/soft-assistive-robotic-wearables-get-boost-rapid-design-tool-0503<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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