Los robots de detección de tensegridad de Squishy Robotics ayudan a los socorristas a determinar su enfoque en la escena de un desastre. En la foto durante un ejercicio de escenario de ataque al metro en la Conferencia de aplicaciones tácticas no tripuladas de 2021, los robots pueden detectar fugas de gas y otros peligros. Crédito: FLYMOTION LLC
robótica blanda inc. desarrolla robots esféricos resistentes a los impactos utilizando el principio de tensegridad para aplicaciones que van desde la respuesta a desastres hasta la exploración espacial. Originalmente financiados por una subvención de Innovaciones en etapa temprana de la NASA para investigar su movilidad en entornos espaciales, estos robots distribuyen el impacto a través de su estructura esquelética, lo que los hace ideales para terrenos difíciles o entornos peligrosos. Los robots se pueden personalizar con sensores, capaces de proporcionar datos cruciales a los socorristas que evalúan peligros como fugas de gases tóxicos o ayudan a detectar incendios forestales.
Dr. Alice Agogino estaba investigando robots esféricos y esqueléticos que algún día podrían lanzarse a Marte o la Luna para recopilar información y realizar actividades científicas, cuando se dio cuenta de que su tecnología financiada por la NASA también podría tener beneficios terrestres.
Al leer un informe sobre los peligros y el número de muertos de la respuesta a desastres, Agogino pensó que sus robots, equipados con los sensores adecuados, podrían recopilar datos en las escenas de incendios, accidentes y otros desastres para ayudar a los socorristas a evaluar peligros como fugas de gas tóxico. acelere y planifique su aproximación.
Pensamos, wow, si podemos hacer esto en la luna, podríamos hacerlo en la Tierra y salvar algunas vidas», dijo Agogino, director del Laboratorio de Tensegridades Espaciales Emergentes de Berkeley en la Universidad de California, Berkeley.
Luego fue cofundadora de Squishy Robotics Inc., con sede en Berkeley, California. La empresa fabrica robots personalizables y resistentes a los impactos para usos industriales, militares y de seguridad pública.
Un dron transporta uno de los robots de tensegridad de Squishy Robotics como parte de un ejercicio con Southern Manatee Fire and Rescue en Florida. Crédito: Bomberos y rescate de manatíes del sur
Los robots de Agogino parecen esqueletos de varillas y cables elásticos en forma de bola. Ella describe la estructura como «una red de tensión»: si un robot cae, el impacto se distribuye por la red, disipando la fuerza, de acuerdo con el principio de tensegridad.
El término tensegridad, abreviatura de integridad a la tracción, fue acuñado en la década de 1960 por el arquitecto R. Buckminster Fuller, quien popularizó las cúpulas geodésicas, que también son estructuras de tensegridad.
Para la NASA, la capacidad de resistir el impacto de una caída larga es especialmente interesante, al igual que la capacidad de estas estructuras para transformarse en un pequeño paquete durante el viaje.
La agencia otorgó a Agogino y su laboratorio de UC Berkeley Early Stage Innovations (ESI) fondos en 2014 para investigar la movilidad de los robots de tensegridad que utilizan propulsores de gas.
Las subvenciones ESI de prueba de concepto multianuales de $ 500,000 tienen como objetivo acelerar el desarrollo de tecnologías espaciales innovadoras con un potencial significativo. La financiación se proporciona a través del programa de becas de investigación de tecnología espacial, que apoya a los investigadores académicos que trabajan en ciencia y tecnología relacionadas con el espacio.
Con un peso de menos de tres libras, el robot estacionario se puede integrar en la mayoría de los drones comerciales. Crédito: Squishy Robotics Inc.
Agogino y su equipo estaban diseñando sondas que podían caer desde la órbita planetaria o una nave espacial más grande, sobrevivir a la caída con sensores delicados y luego rodar y rebotar en terreno accidentado para llevar a cabo misiones y ciencia en otros mundos.
“Piense en los rovers Curiosity y Perseverance de Marte”, dijo Terry Fong, robótica líder en el Grupo de Robótica Inteligente en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley, California.
Fong, quien fue el representante técnico de la NASA para la concesión de Agogino, explicó que los rovers tuvieron que ser bajados suavemente a la superficie de Marte con el elaborado sistema Sky Crane.
“Con los robots de tensegridad, el propio robot es el dispositivo de aterrizaje”, dijo Fong. “Podría sobrevivir a una caída desde muy alto y continuar”.
Los dispositivos de tensegridad se pueden plegar para viajar; de hecho, así es como Agogino envía los robots a los clientes. Una vez desenrollados, los instrumentos y sensores quedan suspendidos en el centro, protegidos del impacto de una caída.
“Entonces ahorras en masa desechable”, dijo Fong. «Es costoso y difícil lanzar masa al espacio, por lo que desea que se use más allá del aterrizaje, en la superficie con instrumentación científica y otras cargas útiles».
La NASA también ha investigado aplicaciones de ciencias de la Tierra para robots de tensegridad, que podrían monitorear, por ejemplo, un glaciar que está a punto de romperse en el océano.
“Ese es el tipo de lugar al que no querrías enviar a una persona porque es demasiado arriesgado”, dijo Fong. “Toda la superficie puede colapsar. Con una estructura que podría sobrevivir a una caída pero seguir siendo móvil después, tendrías un súper sistema de posicionamiento de instrumentos”.
En la Tierra u otros planetas, los robots de tensegridad ofrecen una forma más fácil de llevar instrumentos delicados a áreas de difícil acceso. De hecho, ese es el principio detrás de Squishy Robotics.
Agogino y su equipo entrevistaron a 300 socorristas en un proceso conocido como descubrimiento de clientes.
Para estos clientes, Squishy Robotics ahora coloca sensores de gas químico miniaturizados dentro del robot de tensegridad que se puede dejar caer desde un avión para tomar lecturas en un área antes de que ingresen los bomberos. Actualmente, la empresa solo ofrece robots estacionarios, pero Agogino y su equipo están trabajando en modelos móviles.
Los datos recopilados por estos robots pueden informar las decisiones de los bomberos sobre si usar o no equipos de materiales peligrosos, lo que puede llevar hasta una hora de preparación, un retraso que solo vale la pena si es necesario.
Squishy Robotics ha trabajado con algunos de los departamentos de bomberos más grandes, incluidos el Departamento de Bomberos y Rescate de Southern Manatee en Florida, el Departamento de Bomberos de Tulsa en Oklahoma y el Departamento de Bomberos de San José en California. La empresa también ha establecido acuerdos de reventa con varios distribuidores.
Los robots de tensegridad de Agogino también pueden ayudar a desactivar bombas o monitorear líneas de gas y electricidad.
La prevención de incendios forestales es otra área emergente para Squishy Robotics. Los robots Tensegrity pueden monitorear áreas de alto riesgo, ayudar a las autoridades a responder a los informes y garantizar que los incendios más pequeños se extingan por completo.
«La detección temprana de incendios forestales es fundamental», dice Agogino, «porque muchos de los incendios forestales que se convierten en tormentas de fuego severas podrían haberse evitado si se hubieran detectado temprano».
Agogino ahora es emérita, se retiró en diciembre de Berkeley, lo que le permitió pasar más tiempo en Squishy Robotics.
Fong de la NASA dijo que estaba feliz de ver que Agogino pudo crear la tecnología de robot de tensegridad. “Creemos que estos robots pueden tener propósitos únicos para el espacio”, dijo. «Obviamente vio una manera de tener también un gran impacto en la Tierra».
La NASA tiene una larga historia de transferencia de tecnología al sector privado. La publicación derivada de la agencia describe las tecnologías de la NASA que se han transformado en productos y servicios comerciales, lo que demuestra los beneficios más amplios de la inversión de Estados Unidos en su programa espacial. Spinoff es una publicación del programa de Transferencia de Tecnología en la Dirección de Misiones de Tecnología Espacial (STMD) de la NASA.
