martes, 3 de noviembre de 202621°General Pico · 15° / 22°Dólar Oficial $1.570Dólar Blue $1.565Dólar MEP $1.571Dólar Tarjeta $2.041
Un modelo con motores eléctricos imita la coordinación muscular y podría mejorar robots
Investigadores de la Universidad de Bristol armaron un sistema físico con motores eléctricos simples en el que la coordinación surge sin un control central. Sus resultados podrían servir para diseñar actuadores más sencillos en robótica.
Redacción PicoTecno
2 min de lectura
(Robohub)
Según informó Robohub, en un artículo de The Conversation que luego fue republicado, un equipo de la Universidad de Bristol, en Reino Unido, construyó un modelo físico con motores eléctricos comunes para simular cómo funcionan los músculos. Los resultados fueron publicados en la revista Interface, de la Royal Society.
Los músculos transforman energía química en movimiento y pueden ajustar fuerza, velocidad y posición sin que la persona lo piense. A nivel microscópico, la unidad que genera fuerza es el sarcómero, formado por filamentos de actina y por motores moleculares de miosina, que en conjunto constituyen el sistema actomiosina. Todavía hay preguntas abiertas sobre cómo se organizan esos motores.
Para estudiarlo, el equipo dejó de lado la química compleja de la miosina y representó cada unidad como un rotor que solo aporta fuerza cuando se engancha a una estructura mecánica compartida. Luego construyó un dispositivo de sobremesa con una fila de motores eléctricos conectados a un eje común, que empujaban contra un fluido espeso para reproducir una carga parecida a la que sienten los motores biológicos.
En el modelo y en el dispositivo, cada motor se conecta de forma breve con el eje, lo empuja y luego se suelta. Así, el efecto mecánico de un motor se transmite a los siguientes sin que se comuniquen directamente. Según los autores, esa estructura de soporte cumple un papel clave en la coordinación, aunque no siempre se vea.
Con ese esquema aparecieron comportamientos parecidos a los del músculo real. Al aumentar la resistencia, más unidades participaban y el sistema desarrollaba una relación entre carga y velocidad. En algunas condiciones el movimiento se volvía entrecortado, con tirones interrumpidos por deslizamientos, y también surgían ondas de coordinación que recorrían la fila de motores.
Un principio que se repite en la naturaleza
El artículo señala que los flagelos y los cilios, estructuras presentes en células de organismos eucariotas como los animales y las plantas, también dependen de muchos motores moleculares distribuidos a lo largo de un soporte alargado. El flagelo del espermatozoide y los cilios que mueven fluidos en las vías respiratorias son ejemplos de esto, y ambos generan ondas de flexión gracias a esa organización.
Para la robótica, el hallazgo es relevante porque lograr que muchos actuadores, es decir, las partes que convierten energía en movimiento, trabajen juntos suele requerir sensores, algoritmos de control y mecanismos complejos, lo que los vuelve costosos y frágiles. Según los investigadores, un sistema en el que la coordinación emerge de la propia estructura podría abrir el camino a actuadores más simples, en especial para robots blandos y músculos artificiales.
