Un bristlebot o brushbot es una forma extremadamente simple de robot andante . Es uno de los robots móviles más sencillos, tanto en su función como en su construcción. Como resultado de esta facilidad de construcción, se han convertido en proyectos populares en las ferias de ciencias escolares .
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Un bristlebot es un robot simple de cuerpo rígido cuya superficie inferior está recubierta de cerdas , como un cepillo o terciopelo . La masa de cerdas está orientada de modo que tengan una inclinación general alejada de la vertical. Esto es ampliamente consistente en todo el cuerpo del robot, de modo que proporciona una dirección "adelante" preferida. El robot se impulsa haciendo vibrar su cuerpo. La acción de estas vibraciones a través de la masa de cerdas es mover gradualmente el robot, en la dirección preferencial de las cerdas. [1] Existe cierta comparación entre la vibración de un robot de cerdas y el azote de flagelos bacterianos .
La mayoría de los bristlebots funcionan eléctricamente y utilizan avances modernos en motores y baterías de baja masa. Como los bristlebots tienen una locomoción tan tosca, tanto en términos de eficiencia como de control, generalmente no se los considera apropiados para sistemas de control sofisticados o comportamientos de respuesta.
Un vibrobot es un robot relacionado, pero se basa en el uso de patas de alambre elásticas, en lugar de cerdas de cepillo. [2]
Los vibrobots impulsados por motores elásticos o de relojería tienen una larga historia, anterior a los bristlebots eléctricos. Han sido un tema habitual en la obra del diseñador brasileño Chico Bicalho. [3] [4]
La construcción de bristlebots se hizo popular a mediados de la década de 2000, cuando los motores de vibración de teléfonos móviles estuvieron disponibles como un artículo de bajo costo, ya sea en buscapersonas y teléfonos móviles de desecho, o directamente en sus fábricas chinas. Estos forman una fuente de energía ideal para Bristlebot, ya que son lo suficientemente potentes y también lo suficientemente livianos, incluso con una batería. [1] El bristlebot típico construido en casa consta de solo tres partes funcionales: un cabezal de cepillo de dientes , un motor vibratorio y una celda de botón de litio . [5] Se utilizan pegamento, cinta adhesiva o bridas para ensamblar las piezas.
El cepillo de dientes debe seleccionarse y posiblemente recortarse para brindar una superficie de contacto plana con la mayoría de las cerdas alineadas en una dirección. Los cepillos de dientes gastados a menudo no sirven, ya que sus cerdas extendidas apuntan en todas direcciones. Un robot de cerdas de este tipo puede entonces girar u oscilar, pero sin desplazarse. Algunos cepillos nuevos pueden tener cerdas muy verticales que no generan mucho movimiento, a menos que se corten en pendiente. [5]
La construcción grupal de bristlebots es un proyecto de divulgación científica para niños, a través de escuelas, Maker Faires y similares.
Hay kits disponibles para "simplificar" el montaje y añadir decoración, [6] aunque esto dista mucho de ser necesario.
Se pueden construir artbots o drawbots agregando bolígrafos a un bristlebot o usando algunos bolígrafos adecuados como cerdas. [7] Estos robots se utilizan en una gran hoja de papel, donde dejan un rastro dibujado. Este rastro indica la eficiencia del bristlebot, la distancia recorrida desde el principio en relación con la distancia tortuosa a lo largo de su camino torcido.
Los cabezales de cepillos de dientes recientes, como el Oral-B Pulsar, incluyen hojas de goma y cerdas rígidas. Esto hace que un bristlebot tenga un rendimiento aún mejor y sea más rápido en línea recta. [8]
Se pueden utilizar cepillos de fregado domésticos, con motores más grandes, para fabricar robots de cepillo más grandes con una construcción igualmente simple. [9]
Al separar el accionamiento entre dos cabezales de cepillo, un bristlebot puede comenzar a tener control de la dirección . Luego se puede utilizar robótica simple con circuitos establecidos desde hace mucho tiempo para impulsar cada lado de forma independiente, con dos motores. Controlando su poder relativo con respecto a un estímulo externo como la luz, se puede construir un robot con comportamientos simples como buscar o evitar la luz. [10] [11] Esta idea de crear un BristleBot controlable y orientable se puede ampliar aún más mediante el uso de un microcontrolador habilitado para WiFi para crear un Bristlebot que se puede conducir desde un teléfono inteligente o incluso enseñar a conducir de forma autónoma. [12]
En la robótica BEAM , un robot de cerdas sofisticado puede comenzar a parecerse a un Walker , aunque estos robots de múltiples patas suelen ser mucho más sofisticados y utilizan múltiples actuadores con control independiente.
La popular gama de robots de juguete Hexbug comenzó con el Hexbug Nano, un robot de cerdas. Nano V2, un desarrollo del Nano original lanzado en 2013, [13] tiene tres espinas flexibles adicionales en su superficie superior. [14] Esto les da la nueva capacidad de escalar verticalmente entre dos placas o paredes de tubos adecuadamente espaciadas. Como las espinas superiores son sólo una fila estrecha, los 'bots son inestables cuando están boca abajo y, por lo tanto, se enderezan solos.
Junto con ellos se ofrece una variedad de hábitats de tubos de plástico transparente. Estos van desde un simple tubo vertical para demostrar la escalada, hasta hábitats de múltiples robots con múltiples arenas horizontales unidas por tubos de escalada curvos de plástico transparente. Hay disponible una variedad de piezas de tubos adicionales para juegos de construcción , incluidos tubos retorcidos y embudos [14]
El juego Electric Football utiliza jugadores con bases erizadas para moverse a través de un campo de juego vibrante.