2.5.5 Generación G1v4

Todavía no son autoreconfigurables, pero son muy fácilmente ensamblables a mano (no hay que atornillar). Por las conexiones se pasa la alimentación y las líneas de comunicaciones. Tanto la alimentación como la electrónica se encuentran dentro del propio módulo, por lo que son un poco más grandes que los G1 (ver figura ). Se siguen utilizando servos de RC, pero ahora se manejan en bucle cerrado. Además de leer el potenciómetro del servo, tiene sensores de fuerza. El objetivo es el estudio de la locomoción.

Figure: aspecto de un módulos G1v4

Los módulos tienen 4 placas de conexión en cada módulo, lo que permite conectarlo con otros cuatro módulos. O bien se pueden enganchar para formar una cadena y utilizar las placas restantes para conectar elementos pasivos, como pies o ganchos.

Como alimentación utilizan se utilizan 6v proporcionados por pilas AAA recargables (para cada módulo). 10 módulos conectados formando una rueda (patrón de movimiento más eficiente), fueron capaces de recorrer 0.5Km en 45 minutos.

Cada módulo dispone de un microcontrolador PIC16F877 y se comunican entre sí mediante un bus serie RS232 (o 485).

Todas las aplicaciones de estos módulos se han orientado hacia el estudio de la locomoción. Los experimentos realizados son los siguientes:

• Montar en triciclo. Este uno de los experimentos más interesantes y fue portada la revista IEEE Spectrum[29]. Es un ejemplo de cómo los robots modulares se pueden utilizar para manipular objetos humanos. Un total de 20 módulos G1v4 se unieron formando dos piernas y una cintura y se apoyaron en los pedales de un triciclo. El movimiento coordinado de estas piernas hace que el triciclo avance, con el robot encima (figura ).

  Figure: El experimento del triciclo, movido por módulos de tipo G1v4

  

• Adaptación al terreno: Al disponer de sensores de fuerza, los módulos pueden detectar la presión ejercida sobre la superficie por la que avanzan, pudiéndo adoptar su misma forma. Los experimentos se han realizado con una configuración tipo rueda, de 10 módulos y los resultados han sido impresionantes. Es capaz de atravesar obstáculos de lo más diverso así como subir escaleras (ver figura )
• Trepar : Otra interesante aplicación es la habilidad para trepar por vayas y meteriales porosos, usando bien unos ganchos o bien unos pinchos. Mientras una parte del gusano permanece enganchada, otra parte se se sitúa en la nueva posición, generándose una onda que se propaga de la cola hasta la cabeza (ver figura ). Se puede encontrar información en [34].

Figure: Esperimentos con los módulos G1v4. En la foto superior izquierda, el robot con forma de rueda se adapta a la forma del terreno para atravesarlo. Arriba a la derecha el mismo robot subiendo una escalera. En las fotos de abajo está trepando, en la izquierda sobre un material poroso y en la derecha sobre una verja.