TwinX: un nuevo sistema robótico reconfigurable de dos módulos interconectados por cable

Investigadores de la Universidad de Tokio han desarrollado TwinX, un sistema robótico modular que permite a dos unidades, denominadas WiXus, unirse, separarse y cooperar mediante una conexión singular: un cable. Esta aproximación, detallada en Hackster.io, representa un avance en la robótica reconfigurable, que busca adaptar las estructuras físicas de los robots a diferentes tareas, a diferencia de los diseños de propósito único.

El sistema TwinX está compuesto por dos robots WiXus idénticos, equipados con patas articuladas que terminan en ruedas. La conexión entre ambos se realiza mediante un cable Dyneema de 2 mm de diámetro, controlado por un mecanismo motorizado de bobinado que puede generar una tensión continua de 313 newtons. Este cable no solo facilita la unión física de las unidades, sino que también permite la cooperación cuando están separadas.

Para formar una máquina más grande y rígida, el cable retrae las dos unidades WiXus hasta que cuatro pines de acoplamiento se insertan en orificios correspondientes. Estas conexiones mecánicas, junto con la tensión del cable, proporcionan la rigidez necesaria para resistir fuerzas de flexión y torsión.

TwinX puede adoptar tres configuraciones distintas al seleccionar diferentes superficies de acoplamiento. La primera es un cuadrúpedo, que utiliza sus cuatro patas con ruedas para navegar por terrenos irregulares. La segunda es un vehículo de dirección diferencial (swerve-drive), cuyas ruedas se pueden orientar de forma independiente, permitiendo movimientos en distintas direcciones sin necesidad de giros previos. La tercera configuración es un manipulador móvil, en la que un robot se posiciona verticalmente sobre el otro, creando una plataforma rodante con dos brazos articulados.

Las capacidades del sistema han sido demostradas mediante experimentos. En modo cuadrúpedo, TwinX logró desplazarse por hierba, descender escaleras y superar bordillos. Otra demostración incluyó la transformación a la configuración de manipulador móvil para recoger y depositar residuos en un contenedor, antes de volver a su forma rodante.

Cuando las unidades WiXus se separan, permanecen conectadas por el cable, que puede utilizarse para manipular objetos o transmitir fuerzas. Los investigadores mostraron cómo los robots pueden rodear y transportar objetos usando el cable, engancharse a elementos para moverlos, y asistirse mutuamente con la tensión transmitida por el cable al sortear pendientes.

Actualmente, TwinX es una plataforma experimental. Los investigadores han señalado que queda trabajo por delante, especialmente en la automatización de la cooperación entre los robots cuando están separados. También aspiran a expandir el concepto a sistemas con más unidades robóticas y múltiples cables de conexión, lo que podría ampliar significativamente la variedad de tareas que estos sistemas reconfigurables podrían abordar sin requerir hardware especializado para cada función.