060.R47. Control Estructural. Biomimética

La imagen superior muestra un diagrama de vector del cactus sin paredes celulares bajo la presión interna extrema. La mayor deformación está sobre la zona central de las costillas, ya que ellos tienen el área más amplia y son los más flexibles.
La imagen debajo es el cactus con las paredes celulares bajo la misma presión. Esta imagen no muestra la misma deformación, porque casi toda la tensión está siendo absorbida por la resistencia a la torsión de las paredes celulares.
Por lo tanto, la importancia de la estructura celular del Echinocactus Grusonii es determinante en el funcionamiento estructural de la planta, demostrando que la función primaria de las costillas es el control de la expansión y no el apoyo estructural.
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058.R45. Biomimesis

Biomimesis o la innovación en diseño basada en la naturaleza.
La Biomimésis es el término más utilizado en literatura científica e ingeniería para hacer referencia al proceso de entender y aplicar a problemas humanos, soluciones procedentes de la naturaleza en forma de principios biológicos, biomateriales, o de cualquier otra índole. La naturaleza, el universo, le lleva al ser humano millones de años de ventaja en cualquier campo. Es por ello que es más ventajoso copiarla que intentar superarla, como es el caso del kevlar, incomparable a biotejidos como la tela de araña. Otro ejemplo simple, es la cabeza tractora de ciertos tren es de alta velocidad cuya forma es aerodinámica procedente de la forma de la cabeza de cierta especie de patos.
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057.R44. Metamorfosis

Metamorfosis (biología). Se llama metamorfosis a un proceso biológico por el cual un animal se desarrolla desde su nacimiento (pasado el desarrollo embrionario) hasta la madurez por medio de grandes y abruptos cambios estructurales y fisiológicos. No sólo hay cambios de tamaño y un aumento del número de células sino que hay cambios de diferenciación celular. Muchos insectos, anfibios, moluscos, crustáceos, cnidarios, equinodermos y tunicados sufren metamorfosis, la cual generalmente está acompañada de cambios en hábitat y comportamiento.
En sentido científico este término no se refiere a cambios generalizados del aspecto de las células o a episodios de crecimiento rápido. En los mamíferos el término es de uso familiar, no científico y es más bien impreciso.

056.R43. Shape Memory Polymers

What is Shape Memory Polymer?
Shape memory polymer (SMP) has only been around for a couple of decades. It has applications from deploying objects in space to manufacturing dynamic molds. Unlike shape memory alloys, SMP exhibits a radical change from a normal rigid polymer to a very stretchy elastic and back on command, a change which can be repeated without degradation of the material. The “memory,” or recovery, quality comes from the stored mechanical energy attained during the reconfiguration and cooling of the material.
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055.R42. Reflexive Systems

Reflexive composites, self-healing shape memory polymer (SMP) composites for aerostructures integrated into a structural health monitoring system, allow air vehicles to repair structural damage caused by events while in flight such as bird strikes and debris. Such an integrated system would extend the service life of the vehicle and allow it to land safely during an emergency, protecting both the vehicle and its passengers or payload.
Reflexive composites are a bio-inspired technology, mimicking a biological ability to identify and mitigate damage for increased survivability. This is accomplished through the integration of three emerging technologies: healable SMP composites, structural health monitoring (SHM), and intelligent controls.
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054.R41. Morphing Systems

The desire for multi-mission capability in military and civil air vehicle systems has created a need for technologies that allow for drastic wing shape changes during flight. Since most current aircraft are fixed-geometry, they represent a design compromise between conflicting mission segment performance requirements, such as high-speed cruise, low-speed loiter, and low turn radius maneuver. If a hybrid aircraft is designed to combine several flight profiles, the wing design must maximize overall efficiency of the anticipated mission. Through morphing, the aerodynamics of the aircraft can be adapted to optimize performance in each segment by changing areas such as the camber of the airfoils and the twist distribution along the wing.
Adapting the shape of wings in flight allows an air vehicle to perform multiple, radically different tasks by dynamically varying its flight envelope. The wing can be adapted to different mission segments, such as cruise, loitering, and high-speed maneuvering by sweeping, twisting, and changing its span, area, and airfoil shape. Morphing wing technology is considered to be a key component in next-generation unmanned aeronautical vehicles (UAVs) for military and commercial applications.
CRG successfully demonstrated the self-deploying capabilities of its Veritex™ (Veriflex®-based composite) material in the fabrication and deployment of a sub-scale, carbon fiber reinforced wing. The sub-scale wing was heated, collapsed, and rolled up into a tight package. Once cooled, the structure maintained the rolled up configuration until it was heated and deployed to achieve the memorized wing shape, as shown in the center of the figure below.
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053.R40. Morphing Structures

WHY? Morphing or shape changing structures can actively change their geometry in order to better adapt to exterior loading or to increase performance.
Nature is full of examples of morphing structures. Unlike a mechanism, which consists of stiff elements joined by kinematic links and actuated by exterior power sources, a morphing structure achieves its shape changing abilities from within, i.e. without the need for an external mechanism.
HOW? The aim is to develop structures that can change shape and can increase their surface area either through external or embedded actuation. The design challenge is that on one hand these structures need to carry loads i.e. must be stiff. Whilst on the other hand, to keep actuation forces reasonable, the structures must be compliant to allow easy deformation. This contradiction cannot be easily resolved with currently available materials.
Deployable structures e.g. rollable, foldable, inflatable and nested structures.
Extreme anisotropic materials e.g. corrugated structures, segmented structures.
Variable stiffness materials e.g. shape memory, flexible matrix composites.
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051.R38. Biònica

 

La biònica és l’aplicació de mètodes i sistemes trobats a la natura per a l’estudi i el disseny de sistemes d’enginyeria i tecnologia moderna. La paraula està formada pels termes biologia -de la qual es pren la primera part ‘bio’- i electrònica -de la qual es pren l’altra part ‘onica’-; així doncs obtenim biònica.

045.R32. Climbing wall

Un rocódromo es una instalación preparada específicamente para practicar la escalada al objeto de evitar el desplazarse a la montaña. Está equipada con presas y seguros. Su forma y tamaño pueden ser libres o estar condicionados por el edificio donde se aloja.
Presas. Objetos de diferentes tamaños, formas y colores, que simulan los agarres que se pueden encontrar en una pared de montaña.

035.R22. Helianthus annuus

 

El girasol (Helianthus annuus), también llamado calom, jáquima, maravilla, mirasol, tlapololote , maíz de teja es una planta herbácea de la familia de las Asteráceas, cultivada como oleaginosa y ornamental en todo el mundo. Debe su nombre común al hecho de que su inflorescencia gira a lo largo del día mirando hacia el sol. Las inflorescencias crecen al cabo de un tallo que puede alcanzar varios metros de altura y que tiene pocas hojas. Los pétalos pueden ser amarillos, marrones, naranjas y de otros colores.
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027.R13. Chiroptera

Los quirópteros o murciélagos (Chiroptera) son un orden de mamíferos placentarios cuyas extremidades superiores se desarrollaron como alas.
Son los únicos mamíferos capaces de volar,se han extendido por casi todo el mundo y han ocupado una gran variedad de nichos ecológicos diferentes. Desempeñan un papel ecológico vital como polinizadores y también desarrollan un importante papel en la dispersión de semillas. Tienen las patas anteriores transformadas en alas y la mayoría se guían y cazan por ecolocación.
A causa de los hábitos nocturnos de la mayoría de sus especies y la ancestral incomprensión sobre como podían «ver» en la oscuridad, se les consideraba y todavía se les considera a menudo como habitantes siniestros de la noche.
Los murciélagos, al igual que los delfines o los cachalotes, utilizan la ecolocación, un sistema de percepción que consiste en la emisión de sonidos para producir ecos que a su retorno se transmiten al cerebro a través del sistema nervioso auditivo y les ayuda a orientarse, detectar obstáculos, localizar presas o con motivos sociales; se trata de una especie de «sonar» biológico.
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018.R05. Inteligencia de enjambre

Inteligencia de enjambre
La inteligencia de enjambre es una rama de la Inteligencia artificial que se basa en el comportamiento colectivo de sistemas descentralizados y auto-organizados

Los sistemas de inteligencia de enjambre están constituidos típicamente de agentes simples que interactúan entre ellos y con su ambiente. Los agentes siguen reglas simples y, aunque no existe una estructura de control que dictamine el comportamiento de cada uno de ellos, las interacciones locales entre los agentes conduce a la emergencia de un comportamiento global complejo. Ejemplos en la naturaleza incluyen colonias de hormigas, alineamiento de aves en vuelo, comportamiento de rebaños, crecimiento bacteriano y comportamiento de cardumenes.

La aplicación de los principios de enjambres a robots se llamado Robótica de enjambres, mientras que el término Inteligencia de enjambre se refiere al conjunto general de algoritmos.

Robótica de enjambres
La robótica de enjambres es un nuevo tipo de aproximación para la coordinación de sistemas de modelos basados en agentes, constituidos por un alto número de robots relativamente simples. La meta de esta aproximación es estudiar el diseño de robots (tanto a nivel físico, como de sus conductas de comportamiento), de forma que emerjan patrones de comportamiento colectivo predeterminados mediante las interacciones entre robots y de robots con su entorno, siguiendo el ejemplo de los patrones de comportamiento emergente que se observan en los insectos sociales, llamados inteligencia de enjambre.
Se ha descubierto que al mejorar un juego de comportamientos individuales relativamente primitivos mediante sistemas de comunicación, surgirán un amplio conjunto de comportamientos complejos de enjambre. A diferencia de los sistemas de robótica distribuida en general, la robótica de enjambres enfatiza en el uso de un elevado número de robots, y promueve la escalabilidad, por ejemplo empleando únicamente comunicación local. Dicho tipo de comunicación se consigue mediante utilización de sistemas de transmisión inalámbrica, tanto por Radio Frecuencia como por Infrarrojos.

La aplicación potencial de la robótica de enjambres incluye tareas que exijan, por un lado, la miniaturización extrema (nanorobótica, microrobótica), como por ejemplo sistemas distribuidos de sensores y actuadores en micro maquinaria o el cuerpo humano. Y por otro lado, la robótica de enjambres está indicada para tareas que exijan diseños extremadamente económicos, como por ejemplo para tareas de minería, o para sistemas de medición en agricultura. Artistas de vanguardia se valen de las técnicas relacionadas con la robótica de enjambres para crear nuevas formas de instalaciones de arte interactivo.

Tanto la miniaturización como el coste son factores restrictivos que enfatizan la simplicidad de los agentes individuales que componen el equipo, y por ende, motivan aproximaciones de inteligencia de enjambre para conseguir comportamientos que tengan sentido a ese nivel.

Es necesario investigar en profundidad para poder encontrar metodologías que permitan el diseño, y la predicción certera de comportamientos de enjambre, partiendo de las características de los agentes individuales del enjambre. Para ello, son esenciales para el estudio sistemático de comportamientos herramientas de seguimiento, como el seguimiento por video. El Bristol robotics laboratory ha desarrollado un sistema de posicionamiento y seguimiento por ultrasonidos destinado a la investigación de enjambres.

Swarm-Robotics.org
http://www.swarm-robotics.org/index.php/Main_Page
proyecto Swarm-bots
http://www.swarm-bots.org/
The Pheromone Robotics project
http://www.pherobot.com/
Robots Sitio de robótica con artículos de contenido técnico y didáctico (en español)
http://robots-argentina.com.ar/robots.htm

016.R03. Snake

Les serps o serpents (Serpentes) són rèptils carnívors allargats i mancats de potes. Se les pot distingir de les sargantanes sense potes per la seva manca de parpelles i d’orelles externes. Com tots els escatosos, les serps són vertebrats amniotes ectoterms coberts per escates. Com les sargantanes, de les quals evolucionaren, tenen un crani d’articulació laxa, i la majoria poden dislocar el maxil·lar inferior per tal d’ingerir preses molt més grans que el seu propi cap. Per tal d’acomodar el seu cos estret, els òrgans parells de les serps (com ara els ronyons) es troben l’un al davant de l’altre en lloc d’estar al costat, i només tenen un pulmó funcional. Algunes espècies conserven una pelvis amb un parell d’urpes vestigials a banda i banda de la cloaca.
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015.R02. Ball

Una esfera, en geometría, es un cuerpo sólido limitado por una superficie curva cuyos puntos equidistan de otro interior llamado centro de la esfera. También se denomina esfera, o superficie esférica, a la conformada por los puntos del espacio tales que la distancia (llamada radio) a un punto denominado centro, es siempre la misma. La esfera, como sólido de revolución, se genera haciendo girar una superficie semicircular alrededor de su diámetro (Euclides, L. XI, def. 14).

Esfera proviene del término griego, sphaîra, que significa pelota (para jugar). Coloquialmente hablado, se emplean palabras como bola, globo (globo terrestre), etc., para describir un volumen esférico.
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