Las estructuras plegables se utilizan ampliamente en el diseño de robots como un mecanismo intuitivo y eficiente de transformación, con aplicaciones exploradas en robots espaciales y aeroespaciales, robots blandos y pinzas plegables (manos). Sin embargo, los mecanismos plegables existentes tienen bisagras y direcciones de plegado fijas, lo que requiere rediseño y reconstrucción cada vez que cambia el entorno o la tarea. Un equipo de investigación coreano ha desarrollado una «lámina plegable robótica programable en campo» que puede programarse en tiempo real según su entorno, lo que mejora significativamente la capacidad de transformación de los robots y abre nuevas posibilidades en la robótica.
KAIST (Presidente Kwang Hyung Lee) anunció el día 6 que los profesores Jung Kim e Inkyu Park del Departamento de Ingeniería Mecánica han desarrollado la tecnología fundamental para una “lámina plegable robótica programable en campo” que permite la programación de formas en tiempo real.
Esta tecnología es una aplicación exitosa del concepto de «programabilidad de campo» a las estructuras plegables. Propone una tecnología de materiales integrada y una metodología de programación que puede reflejar instantáneamente las órdenes del usuario —como «dónde plegar, en qué dirección y cuánto»— sobre la forma del material en tiempo real.
La lámina robótica consiste en un sustrato de polímero delgado y flexible con una red de microresistencias metálicas integrada. Estas resistencias metálicas actúan simultáneamente como calentadores y sensores de temperatura, lo que permite al sistema detectar y controlar su estado de plegado sin necesidad de dispositivos externos.
Además, mediante un software que combina algoritmos genéticos y redes neuronales profundas, el usuario puede introducir las ubicaciones, direcciones e intensidades de plegado deseadas. La lámina repite de forma autónoma los ciclos de calentamiento y enfriamiento para crear la forma precisa deseada.
En particular, el control de bucle cerrado de la distribución de temperatura mejora la precisión del plegado en tiempo real y compensa los cambios ambientales. También mejora el tiempo de respuesta, tradicionalmente lento, de las tecnologías de plegado basadas en calor.
La capacidad de programar formas en tiempo real permite implementar una amplia variedad de funciones robóticas sobre la marcha, sin necesidad de un rediseño complejo del hardware.
De hecho, el equipo de investigación demostró una mano robótica adaptativa (pinza) que puede cambiar su estrategia de agarre para adaptarse a diversas formas de objetos utilizando un solo material. También colocaron la misma lámina robótica en el suelo para que pudiera caminar o gatear, mostrando estrategias de locomoción bioinspiradas. Esto presenta potencial para expandirse a robots autónomos adaptables al entorno que puedan modificar su forma en respuesta al entorno.
El profesor Jung Kim afirmó: «Este estudio nos acerca un paso más a la consecución de la «inteligencia morfológica», un concepto donde la forma misma encarna la inteligencia y permite el movimiento inteligente. En el futuro, planeamos convertir esto en una plataforma de IA física de próxima generación con aplicaciones en robots de respuesta ante desastres, dispositivos médicos de asistencia personalizados y herramientas de exploración espacial, mejorando los materiales y las estructuras para una mayor capacidad de carga y un enfriamiento más rápido, y expandiéndolos a diseños sin electrodos, totalmente integrados, de diversas formas y tamaños».
Esta investigación, codirigida por el Dr. Hyunkyu Park (actualmente en el Instituto de Tecnología Avanzada de Samsung, Samsung Electronics) y el profesor Yongrok Jeong (actualmente en la Universidad Nacional de Kyungpook), se publicó en la edición en línea de agosto de 2025 de la revista internacional Nature Communications . ※ Título del artículo: Hoja plegable robótica programable en campo ※ DOI: 10.1038/s41467-025-61838-3
Esta investigación contó con el apoyo de la Fundación Nacional de Investigación de Corea (Ministerio de Ciencia y TIC). (RS-2021-NR059641, 2021R1A2C3008742)
Archivo de vídeo:
https://drive.google.com/file/d/18R0oW7SJVYH-gd1Er_S-9Myar8dm8Fzp/view?usp=sharing
KAIST News. Traducido al español
