Percepción del campo de flujo cercano al cuerpo para robots inteligentes. (A) La plataforma de caminata Hexápode inspirada en Scorpion equipada con cuatro BPPS. Crédito: avances científicos (2025). Doi: 10.1126/sciadv.ady5008
La naturaleza, el ingeniero maestro, viene a nuestro rescate nuevamente. Inspirados por los escorpiones, los científicos han creado nuevos sensores de presión que son altamente sensibles y capaces de trabajar en una amplia variedad de presiones.
Los sensores de presión son componentes clave en una variedad de aplicaciones, desde dispositivos médicos y sistemas de control industrial hasta robótica e interfaces de máquina humana. Los sensores piezoresistivos a base de silicio se encuentran entre los tipos más comunes utilizados hoy en día, pero tienen una limitación significativa. No pueden ser súper sensibles a los cambios y funcionar bien en una variedad de presiones al mismo tiempo. A menudo, debes elegir uno sobre el otro.
La naturaleza llegó ante nosotros
Sin embargo, la naturaleza ya ha resuelto este problema a través de millones de años de evolución. Entonces, para ponerse al día y diseñar mejores sensores, Pinkun Wang del laboratorio clave de la Ingeniería Biónica (Ministerio de Educación) en la Universidad de Jilin en China y sus colegas estudiaron los sistemas mecanosensorios altamente sensibles que los escorpiones utilizan para detectar cambios ambientales. Los investigadores desarrollaron una forma de imitar el aparato de detección de presión del escorpión. Estas son pequeñas estructuras en forma de cabello conocidas como tricobotria y las hendiduras planas en su carcasa con neuronas mecanosensoriales llamadas Slit Sensilla.
El estudio es publicado En la revista científica avances.
Sensor de presión de alta precisión inspirado en la sensilla mecánica de los escorpiones. (A) Sistema somatosensorial de los escorpiones. (i) Trichobothria Sensilla. (ii) Send Sensilla. (iii) H. Petersii Scorpion. Barra de escala, 1 cm. Crédito: Wang et al., Sci. Adv. 11, Eady5008
Construyeron pequeñas trampas de estrés para imitar las ranuras y las unidades de supresión de flexión para actuar como los pelos. Cuando se coloca sobre un chip de computadora, las trampas de estrés mejoraron en gran medida la capacidad del sensor para detectar incluso la más mínima presión. Mientras tanto, en la parte inferior del chip, las unidades de supresión de flexión mejoraron la precisión del sensor.
Para probar su concepto en el mundo real, los investigadores integraron el sensor con una red de aprendizaje profundo y lo adjuntaron a robots de seis patas. Los robots pudieron imitar la capacidad del escorpión para sentir su entorno detectando pequeños cambios en la presión de aire a su alrededor.
Estos botes de escorpión escaparon rápidamente de las cajas de cartón inminentes una vez que sintieron los objetos avanzados como grandes “depredadores” y rápidamente se movieron hacia pequeñas cajas que detectaron como “presa”.
La película muestra la percepción de hipersensibilidad de Trichobothria del flujo de aire débil. Utilizamos una cámara de alta velocidad para observar la respuesta de flujo de aire débil de la tricobotria en el pedipalp del escorpión fresco. Como las manos están ligeramente agitadas, el flujo de aire débil causado puede ser detectado sensible por la tricobothria. Crédito: avances científicos (2025). Doi: 10.1126/sciadv.ady5008
Al describir su trabajo, los investigadores escribieron: “Este trabajo subraya el potencial para aprovechar los conceptos clave de diseño inspirados en los insectos vivos para mejorar el rendimiento de detección y ofrece ideas estructurales para otros sensores de alta precisión”.
Estos sensores inspirados en Scorpion son un paso importante hacia la creación de robots más intuitivos y adaptativos. Podrían dar a los robots inteligentes una sensación mucho mejor de su entorno, mejorar la evitación de colisiones y permitirles trabajar en condiciones donde la visión es limitada, como en la oscuridad o donde hay mucho humo y polvo. La tecnología también tiene implicaciones para el monitoreo de la salud, lo que permite una detección más precisa de las señales de presión del cuerpo, como un latido débil o un pulso débil.
Escrito para usted por nuestro autor Paul Arnoldeditado por Gaby Clarky verificado y revisado por Robert Egan—Este artículo es el resultado de un trabajo humano cuidadoso. Confiamos en lectores como usted para mantener vivo el periodismo científico independiente. Si este informe le importa, considere un donación (especialmente mensual). Obtendrá una cuenta sin anuncios como agradecimiento.
Más información: Pinkun Wang et al, sensores de presión hipersensibles inspirados en mecanismos mecanosensoriales de Scorpion para la detección de flujo cercano al cuerpo en robots inteligentes, avances científicos (2025). Dos: 10.1126/sciadv.ady5008
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Cita: Sensores de presión inspirados en Scorpion permiten que los robots sientan su entorno (2025, 22 de agosto) recuperado el 22 de agosto de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-08-scorpion-pressure-sensors-dobots.html
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