Construye tu Robot con una impresora 3D

Con el financiamiento de la NSF (National Science Foundation), una subvención de más de 7 millones de Euros, un equipo de varios laboratorios expertos en robots, participarán en un proyecto de cinco años, llamado "Una expedición en informática para la creación de máquinas programables impresas", (An Expedition in Computing for Compiling Printable Programmable Machines).

Luego de identificado un problema doméstico en el hogar, o en cualquier ámbito, y que pueda ser resuelto por un robot específico, el programa de investigación tiene como objetivo facilitar a los consumidores, o programadores independientes, la producción de sus propios robots “a medida” con la ayuda de impresoras 3D y la utilización de papel como materia prima fundamental para la creación de las partes mecánicas móviles. El concepto del programa se basa en crear una plataforma que permita a las personas seleccionar un proyecto de una biblioteca de diseños ya almacenados, ejecutar una impresión en su propia casa o laboratorio, personalizar un dispositivo robótico que puede resolver el problema, hasta lograr un montaje plenamente funcional y completamente programado, dentro de un tiempo aproximado de 24 horas.

El proyecto forma parte del programa de la NSF "Expediciones en Informática” y será dirigido por la profesora del MIT, Daniela Rus, la investigadora principal en Ciencias de la Computación y del Laboratorio de Inteligencia Artificial del MIT (CSAIL), (Computer Science and Artificial Intelligence Lab).

Robot con forma de insecto diseñado e impreso en 3D con materiales comunes, tales como papel, capaz de explorar áreas inaccesibles o peligrosas para los seres humanos. (Fuente: Jason Dorfman, CSAIL / MIT)
Hasta ahora, los investigadores han construido los prototipos de dos máquinas que pueden ser diseñadas, impresas y programadas con la ayuda de una impresora 3D. Se trata de un robot con forma de insecto que podría explorar áreas contaminadas o inaccesibles, y un dispositivo de agarre para personas con movilidad reducida. Y por lo que podemos ver en el siguiente video, ya existen avances importantes en un dispositivo que emula el movimiento de un pez. Todos estos esfuerzos iniciales están orientados a ayudar, acelerar y simplificar el trabajo de los desarrolladores de la industria e investigadores universitarios que trabajarán en las plataformas de nuevos diseños. El proyecto está dirigido a obtener un diseño más rápido y más barato de fabricación, mediante el empleo de una tecnología de escritorio que permita a una persona promedio el diseño, la personalización y la impresión de un robot “especializado” en unas pocas horas.

En la actualidad, la programación, diseño y producción de un robot funcional lleva varios años, es muy caro, e involucra a múltiples disciplinas, tales como hardware y software de diseño, técnicas de programación avanzada, el aprendizaje automático de nuevas funciones, la implementación de sofisticados sistemas de visión artificial, orientación y medios motrices. El objetivo del equipo de investigación es automatizar el proceso de producción de objetos 3D funcionales en pocos pasos pre-organizados. Como parte de estos objetivos principales, encontramos la idea de dejar que la gente común tenga acceso al diseño y construcción de robots, completamente funcionales, a partir de materiales cotidianos como hojas de papel.

• La pinza, lista para usar (Fuente: Jason Dorfman, CSAIL / MIT)
• Robot elemental con forma de insecto (Fuente: Jason Dorfman, CSAIL / MIT)
• Una pinza robótica impresa en 3D con materiales de fácil impresión, podría ser utilizada por personas con movilidad reducida. (Fuente: Jason Dorfman, CSAIL / MIT)

"Nuestra visión es desarrollar un proceso que permita abarcar todas las etapas necesarias de construcción. Esto es, un compilador para la construcción de máquinas físicas que se generen a partir de un alto nivel de especificación de una función determinada, y que termine en la creación y entrega de una máquina programable para esa función, mediante procesos simples de impresión 3D", dijo Daniela Rus en un comunicado de prensa. "Creemos que la investigación tiene el potencial para transformar la producción y para permitir el acceso a los robots, a toda clase de personas."

Los temas de interés actuales para los investigadores, que además de Daniela Rus involucra a ingenieros mecánicos del MIT y de la  Universidad de Harvard,  se centran en una serie de áreas, que involucran el desarrollo de una interface de aplicación API (Application Programming Interface) para la especificación y el diseño de las funciones que desempeñará el robot, la escritura de los algoritmos capaces de controlar el montaje y funcionamiento de este dispositivo, la creación de una herramienta fácil de usar como entorno de lenguaje de programación, y el trabajo de explorar nuevos materiales con la finalidad de obtener una forma sencilla, rápida y automática de fabricación de robots programables, impresos en 3D, en pocas horas.