Una garra robótica creada por investigadores de la UPNA logra manipular objetos delicados sin tener que soltarlos
El dispositivo cuenta con tres dedos blandos y puede manipular piezas frágiles o irregulares, con posibles aplicaciones en alimentación, logística, laboratorios y robótica asistencial.
La garra blanda robótica desarrollada por investigadores de la Universidad Pública de Navarra (UPNA) y la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) ha conseguido dar un paso más en la manipulación de objetos. El dispositivo puede cogerlos, sostenerlos y, además, girarlos y recolocarlos sin necesidad de soltarlos.
Esta capacidad, todavía poco explorada en el campo de la robótica blanda, abre posibilidades para trabajar con objetos frágiles, irregulares o delicados. También permite plantear aplicaciones en entornos donde los robots deben trabajar cerca de personas con mayores garantías de seguridad.
El trabajo ha sido desarrollado por Carlos Relaño Gibert, profesor del Departamento de Ingeniería de la UPNA, junto a Concepción A. Monje Micharet, Alberto Rodríguez-Sanz y Lisbeth Mena, profesores del RoboticsLab del Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática de la UC3M. Los resultados se han publicado recientemente en la revista científica "Bioinspiration & Biomimetics".
La garra blanda robótica busca superar algunas de las limitaciones de los robots industriales tradicionales. Estos sistemas están fabricados habitualmente con piezas rígidas y ofrecen una elevada precisión, pero necesitan conocer previamente con detalle la forma de los objetos que van a manipular.
Frente a este modelo, la robótica blanda emplea materiales flexibles capaces de adaptarse a aquello que tocan. Los investigadores comparan este comportamiento con el de los dedos de una persona cuando se amoldan a un vaso de manera natural.
"Eso los hace especialmente adecuados para manipular objetos frágiles o de formas irregulares, y para trabajar cerca de personas sin riesgo", han explicado los autores del estudio.
La principal novedad del sistema desarrollado por la UPNA y la UC3M está en lo que ocurre después de agarrar el objeto. Hasta ahora, la mayoría de las garras blandas podían coger y sostener elementos, pero tenían muchas más dificultades para manipularlos sin perder el agarre.
La nueva garra dispone de tres dedos blandos, cada uno de ellos con tres grados de libertad. Además de doblarse, pueden girar sobre su propia base y coordinar sus movimientos para hacer rodar un objeto entre los dedos.
De esta forma, el dispositivo puede cambiar la orientación de aquello que está sujetando sin dejarlo caer ni tener que apoyarlo y volverlo a agarrar. "La mayoría de las garras blandas saben coger un objeto, pero no saben qué hacer con él después. La nuestra puede recolocarlo sin soltarlo", han destacado los investigadores.
El equipo ha utilizado una comparación cotidiana para explicar esta capacidad. El movimiento sería similar al que realiza una persona cuando coge un bote y lo gira en la mano para leer su etiqueta sin dejarlo sobre una mesa, o cuando desenrosca una bombilla.
"No se trata de imitar una mano humana, sino de dar a los robots un poco más de esa destreza que nosotros utilizamos constantemente para manipular objetos", han señalado los responsables del proyecto.
Además, la garra blanda robótica tiene un diseño modular. Sus tres dedos pueden montarse y desmontarse de manera independiente, por lo que, si uno de ellos se rompe, puede sustituirse sin necesidad de cambiar el dispositivo completo.
Las pruebas realizadas han mostrado que el sistema es capaz de mantener el agarre de forma fiable con objetos muy diferentes. Los investigadores han utilizado una botella de agua, un cubo, un paquete de pañuelos, un spinner, una figura impresa en 3D, un patito de goma, varios peluches, un destornillador y una rosa artificial.
Esta variedad ha permitido comprobar el funcionamiento de la garra con elementos que presentan formas, tamaños y características distintas. Precisamente, la capacidad de adaptación constituye una de las principales ventajas que persigue la robótica blanda frente a los sistemas rígidos convencionales.
Las posibles aplicaciones abarcan cualquier tarea en la que un robot necesite ajustar la posición de un objeto sin soltarlo para volver a cogerlo. Entre ellas figura la orientación de piezas antes de su ensamblaje o la manipulación de productos delicados e irregulares.
La tecnología también podría utilizarse en sectores como la alimentación, la logística o los laboratorios. Además, los investigadores apuntan a su potencial en la robótica colaborativa y asistencial, donde las máquinas deben adaptarse continuamente al entorno y trabajar de forma segura junto a las personas.
El trabajo ha recibido financiación de los proyectos ADAPTA y SIROCO, del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades a través de la Agencia Española de Investigación, además de fondos FEDER de la Unión Europea.