Investigadores de la Universidad de California diseñan robots impresos en 3D que caminan sin electrónica ni ensamblaje complejo y coste de $20

Estos robots utilizan un circuito oscilante neumático, similar a un motor de vapor, que controla el movimiento de las piernas. Necesitan un suministro de gas comprimido para operar y pueden funcionar hasta tres días seguidos en pruebas de laboratorio.

• Robots sin electrónica.
• Impresos en una sola pieza.
• Funcionan con gas comprimido.
• Cuestan solo 20 dólares.
• Caminan en arena, césped y bajo el agua.
• Hechos de materiales blandos.
• Sin piezas rígidas.
• Usan circuito neumático para moverse.
• Pruebas exitosas durante 3 días seguidos.
• Aplicaciones: radiación, desastres, exploración espacial.

Tecnología revolucionaria: robots sin electrónica

Investigadores del Bioinspired Robotics Laboratory de la Universidad de California en San Diego han creado robots caminantes que no necesitan electrónica. Estos dispositivos, inspirados en la mecánica de los motores de vapor, funcionan solo con gas comprimido y pueden salir directamente del 3D-printer listos para moverse.

Fabricación accesible y sostenible

Uno de los objetivos clave fue mantener el proceso de fabricación lo más simple y barato posible. Utilizando una impresora 3D de escritorio y materiales comerciales estándar, cada robot tiene un coste de producción de aproximadamente 20 dólares. Esta accesibilidad abre nuevas puertas a su fabricación a gran escala, incluso en entornos con pocos recursos.

Estructura blanda y sin componentes tradicionales

Estos robots están fabricados completamente con material flexible, sin incluir motores, cables ni microchips. En lugar de estructuras rígidas, cuentan con actuadores neumáticos suaves que imitan músculos artificiales. Toda la estructura —incluyendo el sistema de control— se imprime en una sola pieza, sin necesidad de ensamblaje.

Movimiento autónomo gracias a la neumática

Para lograr el movimiento coordinado de las seis patas, el equipo desarrolló un circuito neumático oscilante, que distribuye la presión del aire como lo haría una válvula en una locomotora de vapor. Las patas pueden moverse con cuatro grados de libertad, lo que les permite caminar en línea recta sobre superficies irregulares como arena o césped.

Resultados de las pruebas

Las pruebas en laboratorio y en exteriores demostraron que los robots pueden funcionar de forma continua durante tres días mientras estén conectados a una fuente de gas comprimido. También fueron capaces de desplazarse de forma autónoma al incorporar un pequeño cartucho de gas, sin necesidad de cables o conexión externa. Además, funcionan bajo el agua, ampliando su utilidad en condiciones extremas.

Aplicaciones en entornos extremos

Al no depender de sistemas electrónicos, estos robots pueden utilizarse en lugares donde la electrónica falla:

• Zonas con alta radiación.
• Rescate en desastres naturales.
• Exploración espacial.
• Ambientes submarinos o contaminados.

Materiales probados y colaboración industrial

Los investigadores colaboraron con BASF a través de su California Research Alliance para experimentar con materiales blandos compatibles con impresoras 3D convencionales. Aunque algunos materiales de alto rendimiento aún no están disponibles comercialmente, también lograron resultados positivos con filamentos estándar.

Próximos pasos

El equipo ya trabaja en mejorar estos robots para:

• Almacenar gas comprimido internamente
• Integrar brazos o garras para manipular objetos
• Usar materiales reciclables o biodegradables

Esta tecnología ofrece un camino innovador hacia la robótica ecológica:

• Menor consumo energético, al evitar motores eléctricos.
• Eliminación de componentes electrónicos tóxicos.
• Reducción de residuos gracias a la impresión en una sola pieza.
• Uso de materiales reciclables, con perspectivas de biodegradabilidad.
• Accesibilidad global, por su bajo coste y facilidad de impresión.

En conjunto, estos robots representan una alternativa limpia, versátil y sostenible que puede jugar un papel clave en el futuro de la robótica y de la exploración de entornos complejos sin aumentar nuestra huella ambiental.

Vía ucsd.edu

Más información: Monolithic Desktop Digital Fabrication of Autonomous Walking Robots – Zhai – Advanced Intelligent Systems – Wiley Online Library.