Un diseño sin singularidades que desafía los límites de la destreza mecánica será parte de androides de movimiento más natural.
Este es un mecanismo de 2 grados de libertad (2-DOF) que emula el contacto puro de rodadura entre dos esferas, ofreciendo un rango de movimiento de ±90° en todas las direcciones sin posturas singulares. Desarrollado por el IRIM LAB de KOREATECH, forma parte del brazo humanoide LIMS2-AMBIDEX y abre nuevas posibilidades para manipulaciones fluidas y de alta velocidad.
Imagina dos esferas perfectas rodando una sobre la otra sin deslizar: ese movimiento natural, suave y sin bloqueos es el que logra esta articulación virtual de rodadura. En lugar de usar superficies curvas físicas que podrían desgastarse o complicar el diseño, los investigadores emplearon un sistema de enlaces cruzados con conjuntos de engranajes cónicos (bevel gears) para simular exactamente ese comportamiento de rodadura esférica.
El resultado es una articulación compacta, ligera y de gran rigidez que evita por completo las singularidades —esos puntos donde los robots tradicionales pierden grados de libertad o se “bloquean” como un gimbal en posición extrema—. Su rango amplio (±90° en pitch y roll) y la posibilidad de enrutar cables o herramientas a través de su espacio central hueco la convierten en una solución elegante para muñecas robóticas.
Este diseño se integró en el proyecto LIMS2-AMBIDEX (Low Inertia Manipulator with High Stiffness and Strength – AMBIDEX), un brazo dual humanoide desarrollado para competiciones de manipulación de alta velocidad, como el desafío de objetos plegables en IROS 2018. El mecanismo de 2-DOF se combina con otros sistemas de amplificación de tensión por cables para lograr brazos completos de 7 DOF con baja inercia en las partes móviles (2,63 kg por brazo) y altas prestaciones de velocidad y par.
Los archivos STL del prototipo están disponibles públicamente para experimentación y fabricación 3D, lo que ha permitido a la comunidad de fabricantes y estudiantes replicar y explorar esta mecánica innovadora.
El concepto de articulaciones de contacto de rodadura virtual tiene potencial en brazos humanoides para tareas de manipulación delicada y rápida, así como en prototipos de prótesis o exoesqueletos que buscan movimientos más biomiméticos y fluidos.
Con información de IRIM LAB KOREATECH.
