Un robot blando espinal inteligente con adaptabilidad autorreflexiva

La adaptabilidad autorreflexiva es una inteligencia de alto nivel en criaturas vivas y es altamente deseada para sus robots blandos biomiméticos para una interacción eficiente con el entorno. La adaptabilidad autorreflexiva se puede lograr en robots blandos mediante la integración de sensores y actuadores. Sin embargo, las estrategias actuales simplemente ensamblan sensores y actuadores discretos en un sistema robótico, diluyendo así sus conexiones sinérgicas y complementarias, causando una baja adaptabilidad y una capacidad de toma de decisiones pobre. Aquí, inspirados en animales vertebrados respaldados por columnas vertebrales altamente evolucionadas, proponemos un concepto de columna biónica que integra percepción y actuación en un cuerpo compartido basado en el efecto piezoeléctrico reversible y un mecanismo de desacoplamiento para extraer el feedback ambiental. Demostramos que los robots blandos equipados con columnas biónicas presentan mejoras en la velocidad de locomoción entre el 39.5% y el 80% para varios terrenos ambientales. Más importante aún, también puede permitir que los robots reconozcan con precisión y se adapten activamente a entornos cambiantes con capacidad de evasión de obstáculos mediante ajustes de marcha basados en el aprendizaje. Visualizamos que la columna biónica propuesta podría servir como un bloque de construcción para robots blandos locomotores hacia interacciones máquina-entorno más inteligentes en el futuro.