El robot humanoide más completo replica los sistemas esquelético, muscular, vascular y nervioso humanos. Fabricado a escala real, imita nuestra anatomía de una manera increíblemente precisa. Pero todavía no es completamente funcional.
La empresa polaca Clone Robotics ha presentado su primer robot humanoide a tamaño real, el Clone Alpha: integra órganos sintéticos y músculos artificiales con el objetivo de replicar los sistemas esquelético, muscular, vascular y nervioso humanos en una sola entidad robótica.
Clone Alpha es un robot humanoide de avanzado diseñado que imita la anatomía humana de la manera más precisa posible. Utiliza la tecnología de músculos artificiales Myofiber, introducida por la empresa en 2021, que permite a los músculos moverse de manera natural, al igual que los músculos biológicos. Estos músculos están unidos al esqueleto en puntos anatómicamente precisos, imitando los movimientos de los animales y los humanos.
Una mano y un torso, el principio
Clone Robotics comenzó su viaje desarrollando primero una mano robótica con huesos y músculos artificiales, diseñada para imitar la funcionalidad humana. Esta mano podía rotar su pulgar y atrapar una pelota con facilidad, marcando un paso importante en la misión de la empresa de crear robots más realistas.
A partir de ahí, la empresa desarrolló un torso humanoide con características realistas, incluyendo un codo móvil, columna cervical y articulaciones de hombros que imitaban el movimiento humano.
Finalmente Clone Robotics decidió replicar la anatomía humana completa y permitir su movimiento natural mediante músculos artificiales. El resultado, Clone Alpha, es sorprendentemente realista, casi inquietante por su semejanza con el cuerpo humano.
Camina de forma natural
Construido a escala real, Clone Alpha es capaz de caminar de manera natural, utilizando actuadores de agua (dispositivos que controlan el flujo de agua a través de una válvula) en lugar de actuadores rígidos tradicionales, lo que le permite movimientos más humanos. El núcleo de las capacidades impresionantes de Clone Alpha es la tecnología de músculos artificiales Myofiber, que anima el esqueleto del robot al unir unidades musculotendinosas a puntos anatómicamente precisos en los huesos.
Estas unidades monolíticas eliminan los fallos de los tendones e imitan las características deseables de los músculos esqueléticos de los mamíferos, como una respuesta muscular en menos de 50 milisegundos; que el músculo artificial pueda acortarse más del 30% de su longitud original cuando se contrae (lo que otorga una gran flexibilidad y movilidad en los movimientos del robot); y que cada fibra muscular artificial de 3 gramos sea capaz de generar una fuerza de contracción de al menos 2.2 libras (equivalente a 1 kilogramo), lo que le permite producir una fuerza considerable en proporción a su peso.
Y tiene sistema nervioso
El esqueleto del Clone Alpha incluye los 206 huesos del cuerpo humano (aunque algunos pueden estar ligeramente fusionados para mantener la estabilidad estructural del robot sin comprometer la naturalidad de sus movimientos), así como articulaciones completamente funcionales, ligamentos artificiales y tejidos conectivos. Con la colocación precisa de ligamentos y tendones, el android logra 164 grados de libertad en su torso superior, incluyendo el hombro con 20 grados de libertad, la columna vertebral con 6 grados por vértebra y 26 grados en la mano, muñeca y codo.
El sistema nervioso permite que el robot realice movimientos naturales y coordinados, responda a su entorno de manera precisa y mantenga el equilibrio y la estabilidad, todo de una manera que se asemeja mucho a los procesos naturales del cuerpo humano. Es decir, gracias a este sistema nervioso, el robot controla sus músculos artificiales de manera instantánea, replicando el control preciso y rápido que el sistema nervioso humano tiene sobre los músculos: simula cómo nuestros nervios y cerebro perciben la posición de nuestras extremidades y cuerpos en el espacio.
Casi humano
El robot está equipado asimismo con 4 cámaras de profundidad, 70 sensores inerciales para retroalimentación a nivel de articulación y 320 sensores de presión para retroalimentación de la fuerza muscular, lo que le permite ver y procesar información visual del entorno, tomar decisiones informadas y reaccionar a su entorno de manera similar a como lo hacemos los humanos.
Por último, el robot cuenta con sensores que monitorean la fuerza y la presión ejercida en sus articulaciones y músculos. Estos sensores inerciales y de presión ayudan a mantener el equilibrio y la estabilidad del robot durante sus movimientos en tiempo real, gracias a una unidad de procesamiento de gráficos (GPU) que puede realizar cálculos matemáticos a alta velocidad.
En resumen, el sistema nervioso del Clone Alpha permite que el robot realice movimientos naturales y coordinados, responda a su entorno de manera precisa y mantenga el equilibrio y la estabilidad, todo de una manera que se asemeja mucho a los procesos naturales del cuerpo humano. Como ordenador que camina y habla, Clone Alpha representa la siguiente fase de la interacción entre humanos y ordenadores.
Y también corazón
El sistema vascular del Clone Alpha está impulsado por una bomba eléctrica compacta que imita el corazón humano, entregando 40 SLPM a 100 psi. Eso significa que el sistema puede mover 40 litros estándar de gas por minuto a una presión de 100 libras por pulgada cuadrada.
Este sistema simula la función del corazón humano al bombear fluido (en lugar de sangre) a través de las «arterias» y «venas» del robot, proporcionando la presión necesaria para activar los músculos artificiales de manera similar a como el corazón humano impulsa la sangre a través del cuerpo para nutrir y oxigenar los músculos.
Su tecnología de válvulas Aquajet opera con menos de 1 vatio de energía, proporcionando presión hidráulica eficiente a los músculos en un diseño miniaturizado.
Sin terminar
Sin embargo, Clone Robotics aún no ha demostrado un robot Clone Alpha completamente funcional. Pasar de prototipos a sistemas completos probará la escalabilidad de su enfoque.
Sin embargo, con pedidos para fabricar las primeras 279 unidades, la empresa busca consolidar su posición en el competitivo mercado de la robótica humanoide ofreciendo realismo y funcionalidad sin precedentes en seres artificiales.
Habrá que ver el desenlace de esta apuesta tecnológica.
