Este actuador adapta su forma a varios entornos y realiza tareas en consecuencia. Crédito: Postech
Un equipo de investigación de Postech ha desarrollado un actuador robótico delgado y flexible inspirado en las proteínas musculares humanas. Tan delgado como el papel, pero capaz de generar fuerzas fuertes, este robot puede maniobrar a través de espacios estrechos y manipular objetos, lo que lo hace adecuado para una amplia gama de aplicaciones, desde robots quirúrgicos hasta equipos industriales. El estudio ha sido publicado en la naturaleza comunicaciones.
La mayoría de los robots convencionales están construidos con componentes de metal rígido, dándoles fuerza pero limitando su capacidad para realizar movimientos delicados u operar en entornos confinados.
En el campo de la medicina, existe una creciente necesidad de robots que puedan ayudar con las cirugías dentro del cuerpo humano. En entornos industriales, se necesitan robots flexibles para tareas como inspeccionar maquinaria compleja o limpiar tuberías estrechas. Sin embargo, han faltado tecnologías que combinan flexibilidad y fuerza, hasta ahora.
El equipo, incluido el Dr. Hyung Gon Shin de la División de Robótica Futura de Samsung Electronics (anteriormente investigador de doctores en Postech), y los profesores Keehoon Kim y Wan Kyun Chung del Departamento de Ingeniería Mecánica de Postech (Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang), recurrieron a los movimientos musculares humanos por inspiración.
IMMITELLOS la función de la miosina, una proteína en los músculos que genera grandes movimientos a través de pequeñas contracciones repetidas. Usando este concepto, desarrollaron un actuador neumático delgado en forma de lámina.
A primera vista, el actuador parece ser una sábana simple, pero dentro de él contiene docenas de pequeñas cámaras de aire y vías de aire multicanal multicanal.
Cuando el aire se inyecta secuencialmente en la hoja, las protuberancias de la superficie se mueven en múltiples direcciones, acumulando gradualmente pequeñas fuerzas para producir movimientos más grandes. Incluso cuando se dobla, el actuador puede arrastrarse como una oruga usando solo sus protuberancias. La superficie puede moverse en seis direcciones, arriba, abajo, izquierda, derecha y rotación, y permite un control flexible sobre la velocidad y la distancia.
La miosina, una proteína motora en el cuerpo, puede generar movimiento de larga distancia repitiendo un movimiento de empuje y retorno. Encontramos que con una estructura neumática tridimensional específica dentro y una secuencia de entrada específica, el actuador delgado propuesto puede generar movimientos laterales repetitivos en su superficie que imitan los movimientos de la miosina. Crédito: Postech
El equipo de investigación validó el rendimiento de su tecnología a través de una serie de experimentos. En las pruebas de manipulación de objetos, el robot se movió con una precisión delicada similar a los dedos humanos, y también completó con éxito tareas que involucran objetos en movimiento bajo el agua.
En particular, puede manejar tareas como la limpieza de tuberías estrechas, que son difíciles para los robots convencionales. Además, el equipo desarrolló un modelo matemático para predecir los movimientos del robot, sentando las bases para diversos diseños y aplicaciones futuras.
Se espera que esta investigación traiga cambios innovadores tanto a la vida cotidiana como a la industria. En entornos médicos, los robots pueden ayudar con cirugías de precisión navegando a través de pequeñas aberturas.
En entornos industriales, pueden realizar diversas tareas, como inspecciones en espacios confinados. Además, cuando se aplican a los robots de limpieza y cuidado del hogar, se espera que interactúen con las personas de una manera más delicada y receptiva.
El profesor Keehoon Kim explicó la importancia de esta investigación como “integrando con éxito una compleja red neumática tridimensional dentro de una estructura delgada y flexible, lo que permite movimientos multidireccionales a través de un enfoque bioinspirado”.
Agregó: “Esperamos que esta tecnología se aplique en varios campos, incluidos robots quirúrgicos, robots colaborativos en entornos industriales y entornos de exploración”.
Más información: Hyung Gon Shin et al, actuador cutáneo de robot suave y flexible utilizando una red neumática 3D multicapa, Nature Communications (2025). Dos: 10.1038/s41467-025-60496-9
Proporcionado por la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang
Cita: el robot de lámina inspirado en el músculo navega por los espacios más apretados (2025, 4 de agosto) Recuperado el 4 de agosto de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-08-muscle-sheet-robot-tightest-spaces.html
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