“Muscles” for robots that make them lighter and capable of carrying up to 100 times their weight/“Músculos” para robots que los hacen más ligeros y capaces de cargar hasta 100 veces su peso
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A team at Arizona State University has recently developed an innovative type of "artificial muscle" that promises to make robots much lighter, more powerful, and more versatile. This actuator (the component that generates movement) is called HARP (Helical Anisotropically Reinforced Polymer). Unlike traditional robots that use rigid motors and gears, this "muscle" is soft, flexible, and pneumatic. It consists of small, hollow tubes coiled in a helical shape, which the researchers compare to a type of pasta called cavatappi (a hollow spiral).
Recientemente un equipo de la Universidad Estatal de Arizona ha desarrollado un innovador tipo de "músculo artificial" que promete hacer robots mucho más ligeros, potentes y versátiles. Se trata de un actuador (el componente que genera movimiento) llamado HARP (Helical Anisotropically Reinforced Polymer o Polímero Reforzado Anisotrópicamente Helicoidal). A diferencia de los robots tradicionales que usan motores y engranajes rígidos, este "músculo" es blando, flexible y neumático. Son pequeños tubos huecos enrollados en forma de hélice, que los investigadores comparan con un tipo de pasta llamada cavatappi (un espiral hueco).
The secret to their movement lies in the air. By introducing a small amount of pressurized air into the tube, the helical structure expands, generating a contraction and twisting motion very similar to that of a biological muscle. Being hollow and made of polymeric materials, these muscles are incredibly lightweight. But their greatest advantage is that, thanks to their design, they are capable of lifting up to 100 times their own weight, far exceeding the power-to-weight ratio of conventional electric motors.
El secreto de su movimiento está en el aire. Al introducir una pequeña cantidad de aire a presión en el tubo, la estructura helicoidal se expande, lo que genera un movimiento de contracción y torsión muy similar al de un músculo biológico. Al ser huecos y de materiales poliméricos, estos músculos son increíblemente ligeros. Pero su mayor ventaja es que, gracias a su diseño, son capaces de levantar hasta 100 veces su propio peso, superando con creces la relación potencia-peso de los motores eléctricos convencionales.
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The reason this advancement is so important is that it solves several problems with current robots. It's very lightweight compared to heavy and bulky electric motors, and it's much more flexible, able to bend and adapt easily. Furthermore, it has an extremely high power-to-weight ratio, capable of lifting 100 times its own weight silently. It withstands extreme heat, even from boiling water, and resists harsh environments. It can operate using a self-contained air pump instead of requiring a battery or being plugged into a power outlet.
La razón por la que este avance es tan importante es que resuelve varios problemas de los robots actuales. Es muy ligero comparado con los motores eléctricos que son pesados y voluminosos, es mucho más flexible pudiendo doblarse y adaptarse con facilidad. Además tiene una relación potencia-peso extremadamente alta que que puede levantar 100x su peso y de forma silenciosa. Soporta calor extremo incluso de agua hirviendo y resiste ambientes abrasivos. Puede funcionar mediante una bomba de aire autónoma en lugar de tener que llevar batería o estar enchufado a la red.
The versatility of these muscles opens the door to uses previously unthinkable for motorized robots. Researchers have already created prototypes and envision numerous applications. They could create soft robots capable of squeezing through the rubble of a collapsed building to search for survivors without risking further collapses—something a rigid robot cannot do—or use them to assist elderly or dependent people with household tasks, such as reaching objects on high shelves or assisting with mobility, in a much safer way than current metal robots.
La versatilidad de estos músculos abre la puerta a usos que antes eran impensables para robots con motores. Los investigadores ya han creado prototipos y vislumbran múltiples aplicaciones. Podrían crear robots blandos capaces de colarse entre los escombros de un edificio derrumbado para buscar supervivientes sin riesgo de provocar derrumbes adicionales, algo que un robot rígido no puede hacer o utilizarlo como asistencia de personas mayores o dependientes para ayudarles en tareas del hogar, como alcanzar objetos en estanterías altas o asistir en la movilidad, de forma mucho más segura que los robots metálicos actuales.
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Because they can withstand boiling water, they would be ideal for taking samples near volcanic hydrothermal vents on the ocean floor, or for cleaning equipment in industrial processes that require high temperatures. The team has developed a robotic arm that mimics an elephant's trunk. This arm can snake its way around obstacles and operate in hard-to-reach spaces without damaging equipment or injuring the workers it assists. These robotic arms could be integrated into vests or support belts for workers who perform strenuous activities, providing gentle yet powerful assistance for lifting heavy loads and reducing the risk of back injuries.
Dado que soportan agua hirviendo, serían ideales para tomar muestras cerca de fuentes hidrotermales volcánicas en el fondo del mar, o para limpiar equipos en procesos industriales que requieren altas temperaturas. El equipo ha desarrollado un brazo robótico que imita la trompa de un elefante. Este brazo puede serpentear para esquivar obstáculos y operar en espacios de difícil acceso sin dañar el equipo o lastimar a los trabajadores con los que colabora. Podrían integrarse en chalecos o fajas de apoyo para trabajadores que realizan sobre-esfuerzos, proporcionando una asistencia suave pero potente para levantar peso y reduciendo el riesgo de lesiones de espalda.
Although a detailed commercialization plan with timelines and partner companies is not yet in place, the project has already taken concrete and firm steps toward leaving the laboratory. It's no longer just an idea; the process of patent protection and fundraising has already begun. The research team, through Arizona State University, has already filed a provisional patent application and now only needs to move from a laboratory demonstration to a component that can be reliably manufactured at a reasonable cost.
Aunque todavía no hay un plan de comercialización detallado con fechas o empresas asociadas, el proyecto ya ha dado pasos concretos y firmes hacia su salida del laboratorio. No está solo en una fase de idea, sino que ya ha comenzado el proceso de protección y búsqueda de financiación. El equipo de investigación, a través de la Universidad Estatal de Arizona, ya ha presentado una solicitud de patente provisional y solo les queda pasar de una demostración en laboratorio a un componente que pueda fabricarse de forma fiable y a un coste razonable.
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https://news.asu.edu/20260401-science-and-technology-giving-robots-more-muscle-can-help-them-lose-weight