PneuBots: Un Kit de Construcción de Robótica Blanda

Explorando el mundo de la robótica blanda de manera lúdica

PneuBots es un kit modular de construcción de robótica blanda que consta de siete tipos de segmentos auto-plegables y cuasi-inextensibles, tres tipos de conectores y separadores neumáticos, y una caja diseñada a medida. El kit permite realizar diversas combinaciones con las piezas modulares, lo que permite a los creadores explorar el mundo de la robótica blanda de manera lúdica.

Los módulos de PneuBots fueron desarrollados mediante un proceso de fabricación por prensado en caliente, donde se colocaron dos capas de película de PVC juntas y luego se sellaron a lo largo de patrones específicos inspirados en el origami. El método de fabricación mediante fresado CNC y prensado en caliente logra un patrón geométrico preciso y suave sin arrugas. Cada módulo de PneuBots tiene entre uno y cinco puertos neumáticos con válvulas de inflado oral. Los módulos se pueden conectar entre sí utilizando tres tipos de conectores neumáticos: en forma de línea recta, en forma de T y en forma de cruz.

El kit de PneuBots viene en una caja de herramientas de 200 mm x 70 mm x 100 mm, lo que lo hace fácil de transportar y almacenar.

Los siete módulos de PneuBots tienen diferentes patrones de actuación, incluyendo encogimiento, rizado y flexión. Hay tres formas de trabajo: línea, diagonal y diamante. Una costura lineal con una separación de 5 mm en el medio da como resultado un mecanismo de encogimiento. La bisagra en forma de diamante sirve como control del ángulo de flexión. La línea diagonal con una separación de 5 mm sirve como control de rizado. PneuBots permite la programabilidad sin problemas de las diferentes combinaciones, lo que permite a artistas, diseñadores, ingenieros y creadores crear obras dinámicas, cambiantes y interactivas que se pueden utilizar para educación, narración de historias y arte dinámico.

El proyecto PneuBots comenzó en junio de 2021 en Corea y finalizó en enero de 2022 en Estados Unidos. Durante el desarrollo de este proyecto, nos hemos relacionado de forma informal con 20 estudiantes de posgrado de diseño e ingeniería, quienes nos brindaron comentarios sobre los comportamientos e interacciones que desean lograr con los conceptos de diseño de robótica blanda, y también compartieron algunas de las barreras y obstáculos que les impidieron alcanzar sus objetivos.

Algunos de los desafíos que enfrentamos durante el desarrollo de PneuBots incluyeron el hecho de que la superficie lisa de la película de PVC puede hacer que los bloques modulares inflados sean resbaladizos, lo que no es ideal para la interacción con objetos con superficie. Para mejorar la funcionalidad de PneuBots, estamos planeando crear una capa de tela, como una estructura auxética, para generar fricción entre los módulos y lograr una movilidad más estable. También planeamos ampliar la variedad de diseños de bloques modulares y estamos recopilando datos para determinar el número adecuado de bloques modulares que se incluirán en nuestro paquete básico.

PneuBots es un kit de construcción de robótica blanda modular que ofrece una forma lúdica de explorar el mundo de la robótica blanda. Cuando se combina con un dispositivo FlowIO, PneuBots permite la programabilidad sin problemas de las diferentes combinaciones, lo que permite a artistas, diseñadores, ingenieros y creadores crear obras dinámicas, cambiantes e interactivas.

Este diseño recibió el premio Bronze en la categoría de Diseño de Educación, Ayudas de Enseñanza y Contenido de Formación en los premios A' Design Award en 2022. Los premios A' Design Award se otorgan a diseños sobresalientes e ingeniosos que autentican la experiencia y la inventiva. Reconocidos por incorporar las mejores prácticas en arte, ciencia, diseño y tecnología, exhiben habilidades técnicas y creativas sólidas y contribuyen a mejorar la calidad de vida, haciendo del mundo un lugar mejor.