Un equipo de ingenieros de Corea han desarrollado una mano robótica de gran movilidad que es capaz de triturar latas de cerveza o agarrar suavemente un huevo.
“De los 206 huesos del cuerpo humano, 54 huesos están en las manos, lo que corresponde a una cuarta parte del número total de huesos”, declara el primer párrafo de una nueva investigación publicada en Nature Communications. Además, también está la estructura muscular que impulsa estos huesos, que “también es extremadamente compleja”, como señala el coautor del estudio, Uikyum Kim de la Universidad de Ajou en Corea.
La mano humana es un logro evolutivo extraordinario, lo que hace que esta nueva mano robótica, llamada ILDA (antropomórfica diestra impulsada por vínculos integrados, según sus siglas en inglés), sea aún más impresionante. Sus 20 articulaciones permiten una impresionante libertad de 15 grados, y las yemas de sus dedos pueden ejercer 34 Newtons, o 3,4 kilos, de fuerza. Con una longitud máxima de 22 centímetros y un peso de 1,1 kilos, la mano es compacta y ligera. En las pruebas, la mano aplastó con éxito latas, sostuvo huevos e incluso usó tijeras para cortar papel.
Una gran ventaja de ILDA es que será más fácil de combinar con muchos brazos robóticos comerciales existentes. Para los especialistas en robótica, esto ha representado un desafío porque los actuadores utilizados para mover las manos robóticas, y también algunos componentes eléctricos, a menudo están “unidos en forma de un antebrazo bastante grande”, según explicó Kim a Gizmodo en un correo electrónico.
Una innovación clave de la nueva mano robótica es que todos los componentes están integrados dentro de la propia mano. No tiene piezas o módulos externos, como un antebrazo, por lo que ILDA se puede montar fácilmente en brazos de robot comerciales preexistentes.
Un nuevo mecanismo impulsado por enlaces, que Kim describió como la “tecnología central de esta investigación”, lo distingue de otras manos robóticas. Este mecanismo, que nunca se ha utilizado antes en la investigación robótica, permite que cada dedo tenga tres grados de libertad, similar a los dedos de tres articulaciones de los humanos, dijo Kim. “Es difícil implementar de forma independiente el movimiento de la articulación medial [ubicada cerca del nudillo] y el movimiento de la articulación intermedia [la articulación del medio]”, explicó Kim. El nuevo mecanismo soluciona este problema, aseguró.
En una serie de experimentos, ILDA exhibió una amplia gama de capacidades, triturando latas, presionando botones, usando pinzas para manejar objetos diminutos, apretando bolas pequeñas, e incluso usando tijeras para cortar papel. “Es interesante que, si bien es una mano robótica diestra con un alto grado de libertad, puede generar una fuerza de agarre considerable, que incluso puede levantar un objeto pesado de hasta 18 kg”, dijo Kim.
El dispositivo podría eventualmente usarse como una mano protésica, pero Kim dice que también podría usarse como un robot industrial debido a su diseño adaptable, alto rendimiento y bajo costo de fabricación. De cara al futuro, Kim y sus colegas esperan mejorar a ILDA con detección táctil, mayor flexibilidad y posiblemente incluso piel artificial.