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Mayor resistencia a las colisiones

El MIT diseña un dron a imitación de un mosquito


Un dron diminuto y ágil del MIT imita a los insectos para evitar colisiones


08/03/2021 | Massachusetts    0

Inspirados en el vuelo acrobático y resistente de algunos insectos como los mosquitos, el equipo encabezado por el profesor asistente del MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts) Kevin Yufeng Chen ha creado un dron que se acerca a la agilidad de los insectos. Los coautores del diseño son Zhijian Ren, estudiante de doctorado del MIT Zhijian Ren; Siyi Xu, estudiante de doctorado de la Universidad de Harvard; y Pakpong Chirarattananon, roboticista de la City University of Hong Kong.

El profesor Chen, miembro del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática y del Laboratorio de Investigación de Electrónica, ha desarrollado drones del tamaño de un insecto con una destreza y resistencia sin precedentes, según informan desde el MIT. Los robots aéreos están propulsados ​​por una nueva clase de actuador suave, que les permite soportar las adversidades físicas del vuelo en el mundo real. Chen asegura que su intención es que los robots algún día puedan ayudar a los humanos polinizando cultivos o realizando inspecciones de maquinaria en espacios reducidos.

Los UAS requieren de espacios amplios y abiertos para volar por lo general, ya que no son lo suficientemente ágiles para navegar en espacios reducidos por el riesgo de colisión. Kevin Yufeng Chen asegura que "el desafío de construir pequeños robots aéreos es inmenso". Según explica el comunicado del MIT, los drones grandes generalmente funcionan con motores que pierden eficacia a medida que su tamaño se reduce.

Actuadores suaves para resistir las colisiones

 

La alternativa hasta ahora para reducir el tamaño del motor sin perder eficacia ha sido emplear un actuador pequeño y rígido construido con materiales cerámicos piezoeléctricos. Lo que ocurre con la cerámica piezoeléctrica es que es bastante frágil y poco resistente a las colisiones, por lo que Chen ha diseñado el diminuto dron utilizando actuadores suaves en lugar de duros, que son más delicados a la hora de los choques. “Cuando se aplica voltaje a los nanotubos de carbono, estos producen una fuerza electrostática que aprieta y alarga el cilindro de goma. El alargamiento y la contracción repetidos hacen que las alas del dron se muevan rápidamente”, explican desde el MIT.

500 aleteos por segundo

 

El comunicado del MIT afirma que los actuadores de Chen pueden aletear casi 500 veces por segundo, lo que le da al dron una resistencia similar a la de un insecto. "Puedes golpearlo cuando está volando y puede recuperarse", dice Chen. "También puede realizar maniobras agresivas como saltos mortales en el aire". Y pesa solo 0,6 gramos, aproximadamente la masa de un abejorro grande. El dron se parece un poco a una pequeña cinta de casete con alas, aunque Chen está trabajando en un nuevo prototipo con forma de libélula.

La construcción de robots similares a insectos puede proporcionar una ventana a la biología y la física del vuelo de los insectos, lo que podría constituir una vía de investigación a largo plazo para los investigadores. Chen también cree que su dron también se puede aplicar a otros campos de estudio, como la aerodinámica, así como una aplicación práctica en la industria y la agricultura.

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