La robótica inspirada en la vid puede levantar suavemente lo pesado y lo frágil — desde un jarrón de vidrio hasta una sandía, e incluso a una persona de la cama. Un equipo de investigación del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) y de la Universidad de Stanford ha presentado un nuevo tipo de pinza suave que no agarra un objeto apretando "dedos" rígidos, sino que lo envuelve y lo levanta en una especie de bucle suave de correa-hamaca. El sistema fue desarrollado para reducir el riesgo de dañar objetos frágiles y para aliviar a los cuidadores al mover personas con movilidad limitada. A diferencia de las soluciones clásicas, aquí el contacto se extiende sobre una gran superficie, por lo que las presiones locales son bajas, y así la posibilidad de lesión o rotura es mínima.

A diferencia de las pinzas robóticas clásicas que dependen de unos pocos puntos de contacto y fuerzas de compresión significativas, el enfoque "tipo vid" aumenta la superficie de contacto y convierte el problema de agarre en un problema de envoltura y suspensión suave. En la práctica, esto significa que el mismo mecanismo puede pasar a través de aberturas estrechas, abrirse paso a través del desorden en un estante o en un contenedor, abarcar el objetivo y — después de cerrar el bucle — levantarlo de forma segura sin choques y presiones locales que dañan la superficie.

Cómo funciona el sistema: de bucle abierto a cerrado

La base la constituye una caja sólida pero ligera bajo presión ubicada junto al objeto objetivo. De cada caja salen tubos finos y flexibles de películas de polímero que, bajo la influencia del aire, se extienden desde la punta mediante un mecanismo de eversión. El tubo, al crecer, puede doblar y torcer su trayectoria de manera controlada para enhebrarse por debajo, alrededor o entre obstáculos. En la fase de bucle abierto, el robot "crece" alrededor del objeto o la persona y forma una correa natural. Luego "continúa creciendo" de regreso hacia la fuente de presión, donde entra en una abrazadera mecánica (clamp) que lo fija, y — con la ayuda de un cabrestante — el bucle se tensa lentamente y la carga se levanta. El resultado es una sujeción suave, similar a una eslinga, con mucha mayor estabilidad que un agarre típico con dos o tres puntos.

Tal estrategia de dos etapas — primero posicionamiento preciso, luego sujeción segura — aprovecha las ventajas de las estructuras suaves y flexibles cuando se necesita llegar a un objetivo en un espacio reducido, así como las ventajas del cierre del bucle cuando se necesita un porte estable. Los investigadores aplicaron este enfoque en dos escalas: una más pequeña, montada en un brazo robótico estándar para la manipulación de objetos en almacenes o laboratorios, y una más grande, destinada a procedimientos de asistencia en el cuidado, donde un sistema con dos cajas montadas en un soporte elevado construye un bucle amplio y cómodo alrededor de una persona.

Por qué es importante para el cuidado y la rehabilitación

El traslado de un paciente de la cama a la silla de ruedas es una de las tareas físicamente más exigentes y riesgosas para los cuidadores, que a menudo requiere dos personas y conlleva riesgo de lesiones de espalda. Las soluciones estándar utilizan grúas rígidas y eslingas de lona separadas que alguien debe deslizar manualmente debajo del paciente. El nuevo robot hace esto sin "girar hacia un lado" manualmente: los tubos se enhebran solos y distribuyen la carga sobre una gran área. En demostraciones experimentales, el sistema, bajo supervisión y con el ajuste correcto, levantó de manera segura a una persona desde una posición acostada, creando una sensación de suspensión suave en lugar de una sujeción firme.

Para las personas mayores y personas con movilidad limitada, la comodidad también es importante: las paredes suaves de los tubos y la posibilidad de una presión finamente ajustada significan que el levantamiento no crea puntos de apoyo duros. Además, dado que los tubos crecen desde la punta y se retraen, el sistema en reposo ocupa muy poco espacio y no requiere modificaciones domésticas permanentes (marcos de carga, rieles, etc.).

Aplicaciones fuera de la salud: logística, industria y agricultura

En escalas más pequeñas, la pinza "tipo vid" mostró que puede levantar de forma segura tanto objetos delicados como voluminosos: un jarrón de vidrio, una sandía, una tetera con asa, un manojo de barras de metal o una pelota medio inflada. Dado que los tubos pueden enhebrarse a través de cajas compactas de mercancías, la pinza sirve también como un "buscador" que primero alcanza el objeto solicitado y luego lo convierte en una carga colgante. En almacenes y centros de clasificación postal, tal enfoque puede reducir la necesidad de dedos rígidos o ventosas, que a menudo se enganchan en los bordes o pierden la succión en superficies porosas.

En la industria pesada existe potencial para la toma remota de cargas de forma irregular — por ejemplo, en la automatización de grúas en puertos, donde se necesita una combinación de flexibilidad de paso y seguridad en el porte, o en la extracción de paquetes de semirremolques sin la entrada de trabajadores al vehículo. En la agricultura, la "vid" suave permite la cosecha con un daño mínimo, incluso cuando los frutos están en un follaje denso y dispuestos irregularmente.

Conceptos técnicos básicos: presión, materiales y control

La clave del rendimiento está en membranas de polímero de pared delgada pero resistentes (por ej. laminados como la película de TPU) que soportan la inversión repetida sin fatiga del material. Durante el crecimiento por eversión, la línea de contacto forma un "labio" continuo que se desliza sobre el sustrato y aparta los obstáculos sin crear impactos instantáneos. El control permite una dosificación fina de la presión y la velocidad de crecimiento, mientras que canales de cable o neumáticos adicionales dentro de la pared aseguran la torsión y el doblado de la trayectoria. Una abrazadera mecánica (clamp) en la caja define el cierre del bucle, y un cabrestante asume la carga estática durante el levantamiento para reducir el consumo de aire.

En relación con las pinzas clásicas, tal sistema reduce la necesidad de un modelado exacto de la geometría del objeto y la planificación del agarre con un número limitado de puntos de contacto. En cambio, el problema se reduce a la planificación de la trayectoria de crecimiento (cuánto y dónde se enhebra el tubo) y al control de la tensión del bucle para evitar deslizamientos. La estabilidad es inherentemente alta porque la carga está "en un nido colgante", y no en el borde de dedos.

Comparación con otras pinzas suaves

La robótica suave en los últimos años ha ofrecido varias alternativas a los dedos rígidos: desde pinzas "bola" inspiradas en el origami que se cierran bajo presión hasta pinzas de las llamadas cintas tape-spring (resorte de cinta métrica) que se envuelven alrededor de las frutas. Estas tecnologías tienen una ventaja en la seguridad del contacto, pero a menudo requieren mecanismos adicionales para la expansión o lugares de agarre precisos. El enfoque "tipo vid" se diferencia en que la estructura misma sirve tanto como end-effector y como "correa" para el porte: en bucle abierto llegas al objetivo, y en bucle cerrado transfieres la carga. Esto reduce la complejidad mecánica en la punta del brazo y aumenta la robustez frente a la geometría irregular.

Al mismo tiempo, la literatura sobre robots vine/"crecientes" muestra la madurez del concepto de movimiento por crecimiento y la capacidad de navegación a través de espacios complejos y reducidos. La novedad aquí es la integración de ese principio con el concepto de cierre de bucle y levantamiento de carga, especialmente cuando la carga es frágil o anatómicamente sensible, como el cuerpo humano.

Seguridad: biomecánica del contacto y redundancia

La redistribución de la carga es clave para la prevención de daños en la piel y tejidos blandos. Los bucles anchos y flexibles crean una superficie de contacto comparable a las eslingas textiles, pero con la ventaja del "enhebrado por debajo" automatizado. La presión de aire puede limitarse de modo que la presión de contacto máxima permanezca por debajo del umbral que causa trastornos de circulación, mientras que el cabrestante se programa para un par controlado y un arranque suave. En prototipos se añadieron limitadores de recorrido y correas de seguridad pasivas que asumen la carga en el caso poco probable de fallo, mientras que sensores de presión y tensión evitan la sobrecarga.

Otro punto de seguridad es la comunicación con el usuario: el sistema puede tener una interfaz simple (por ej. stop/start con indicadores claros de presión y tensión) y la posibilidad de toma de control manual. Para condiciones hospitalarias se prevé la integración con procesos existentes (por ej. levantamiento de la cama hacia el sillón de día) junto con la validación según las normas relevantes para elevadores médicos.

Demostraciones: del laboratorio a escenarios aplicados

En pruebas de laboratorio, el sistema más pequeño agarró repetidamente objetos de diversa rigidez y textura, entre los cuales estaban un jarrón de vidrio, una sandía y un manojo de barras de metal. Durante el agarre, los tubos primero se enhebraron a través de un espacio compacto (por ej. una caja llena), luego envolvieron el objetivo y formaron una "bolsa" estable. En el paso final, el cabrestante levantó la carga sin oscilaciones. En una demostración de cuidado, un dispositivo más grande con dos cajas montadas en un soporte transversal sobre la cama enhebró tubos debajo de la espalda y debajo de las rodillas de una persona, cerró el bucle y la levantó suavemente a una posición sentada, y luego en transición hacia una silla de ruedas. Todas las fases fueron controladas y reversibles.

Estas demostraciones confirman dos ventajas clave: (1) la capacidad de llegar al objetivo a través de obstáculos y (2) la capacidad de suspensión segura de la carga cuando el bucle está cerrado. Además, el mecanismo de extensión/retracción en sí mismo significa que después del agarre nada rígido sobresale fuera del bucle, lo que reduce el riesgo de golpe con el entorno.

Preguntas abiertas: regulación, esterilidad y mantenimiento

El camino hacia una aplicación clínica más amplia requerirá la armonización con la regulación (por ejemplo, clasificación y pruebas para elevadores médicos), la resolución de cuestiones de esterilización o reemplazo de tubos consumibles y la comprobación de la resistencia de las membranas ante un gran número de ciclos. En el cuidado en el hogar son importantes las cuestiones de ergonomía (dimensiones, nivel de ruido del compresor, velocidad del procedimiento) y el costo de los materiales consumibles. El diseño es modular: los "calcetines" consumibles pueden ser baratos y reemplazables, mientras que la caja con el compresor, las válvulas y el cabrestante son componentes más duraderos.

Dónde está la tecnología hoy

El concepto de robots "crecientes" está ampliamente documentado en la literatura especializada y en los últimos años se ha extendido a escalas finas y milimétricas y a un control más avanzado (por ej. elastómeros de cristal líquido en la "piel" para la orientación). Los equipos del MIT y de Stanford presentaron sus resultados recientes sobre la programación de secciones y la aplicación para la transferencia de pacientes en 2025 en forma de trabajo científico y ponencias en congresos, destacando la posibilidad de formar correas anchas y cómodas y la prueba del principio de que un solo mecanismo suave y delicado puede asumir una función que hasta ahora requería una combinación de trabajo manual y mecánica rígida. Se trata de una investigación que aún está en validación y desarrollo iterativo, pero las demostraciones muestran una base madura para la transición hacia aplicaciones piloto en entornos reales.

Potencial para la integración con visión y planificación

Aunque las demostraciones muestran levantamientos exitosos en condiciones semicontroladas, los siguientes pasos incluyen la integración con estéreo-visión o cámaras de profundidad que pueden "leer" los contornos del cuerpo y del entorno y planificar la trayectoria de crecimiento de los tubos con un contacto mínimo con puntos sensibles. Los algoritmos pueden generar parámetros de crecimiento (presión, velocidad, ángulo de torsión) y comprobaciones de verificación (¿está el bucle realmente cerrado, está la tensión dentro de los límites permitidos?). En logística, la conexión con sistemas WMS/ERP permitiría la recuperación automática de artículos desde estantes profundos con intervenciones mínimas del operador.

Economía y sostenibilidad

El costo bruto del prototipo depende en gran medida del compresor, la placa de válvulas y el paquete de sensores. La parte consumible — mangas de polímero — puede producirse en rollos de laminado industrial, lo que facilita el mantenimiento y reduce los residuos: una manga gastada se reemplaza sin cambiar el resto del sistema. Energéticamente, los ciclos de crecimiento requieren flujos de aire pico, pero el mantenimiento de la carga puede ser económico porque el cabrestante asume la carga estática.

Qué significa esto para el diseño de lugares de trabajo

En instituciones de cuidado, donde las lesiones musculoesqueléticas de los cuidadores son frecuentes, tal tecnología puede ser parte de un paquete más amplio de medidas: procedimientos de levantamiento estandarizados, capacitación y equipamiento. En almacenes, donde la mercancía a menudo es difícil de alcanzar desde la profundidad de las jaulas de paletas, el enfoque "tipo vid" puede complementar los brazos robóticos existentes y los sistemas AGV/AMR, especialmente para objetos irregulares, resbaladizos o porosos.

Concluyendo sobre la tendencia, sin conclusión de artículo

La robótica que adopta principios del mundo vegetal — crecimiento desde la punta, enroscamiento alrededor de un soporte y transformación de la línea de contacto en un bucle portante — abre un nuevo nicho entre los manipuladores rígidos y los elevadores tradicionales. En segmentos donde hasta ahora existía un compromiso entre seguridad y productividad, la pinza "tipo vid" muestra que con dos fases (bucle abierto para el acceso, bucle cerrado para el porte) se puede obtener ambos: penetración hasta el objetivo y suspensión segura de la carga.