A marcha do selo robótico pode ser sem graça, mas pode ajudar a salvar vidas

Progressos recentes na robótica nos trouxeram réplicas surpreendentemente realistas de humanos e animais.

Um robô russo de US$ 8 milhões chamado Alex, capaz de 600 expressões faciais humanas e fala, foi considerado o robô mais realista do mundo. Sparky, criação da startup chinesa Hengbot, é o primeiro cão robótico com membros musculoesqueléticos; ele pode correr, pular e fazer truques de cachorro com aparência natural. E o Scorpio Hexapod, da Universidade de Ghent, na Bélgica, pode rastejar em todas as direções ao mesmo tempo em que oferece um realismo assustador – embora sem o ferrão.

Mas às vezes, para que a ciência avance, ela deve dar um passo para trás. Nesse caso, alguns passos vacilantes para trás.

Pesquisadores da Universidade DePaul, em Chicago, estudaram o balanço aparentemente desajeitado e sem graça dos pinípedes para recriar os movimentos de criaturas robóticas que, segundo eles, podem um dia ajudar nas operações de resgate.

Pinípedes – o nome técnico para mamíferos com pés de barbatana, como focas, leões-marinhos e morsas – atraíram o interesse de Dimuthu Kodippili Arachchige e seus colegas por seu potencial de oferecer tipos de mobilidade que não são possíveis com os atuais esforços robóticos de “membros moles” .

Eles apontam para protótipos de robôs que forneciam movimentos rastejantes e ondulantes, mas eram restritos a movimentos retos, incapazes de virar. Outra abordagem que abordava a questão da mobilidade ainda era prejudicada pela diversidade limitada da marcha. E embora um esforço inspirado nas estrelas do mar incorporando membros com rigidez variável oferecesse mais melhorias na mobilidade, eles eram prejudicados pela baixa velocidade.

Arachchige disse: “Nosso objetivo era criar um robô que melhorasse os graus de liberdade, a diversidade da trajetória da marcha, a destreza dos membros e as capacidades de carga útil”.

O robô pinípede de membros moles aborda as limitações desses esforços anteriores, disse ele.

Cada membro do robô, com cerca de 9,5 polegadas de comprimento por 1,5 polegadas de largura, é acionado por três atuadores musculares pneumáticos. Os membros podem ser preenchidos com um líquido que os torna rígidos; quando drenados, os membros tornam-se mais flexíveis. O selo robótico muda de direção com base na mudança de estado dos membros. O dispositivo é suportado por um invólucro e estrutura externa protetora.

A utilidade do selo robótico decorre de sua capacidade de saltar e avançar em terrenos irregulares que podem ser problemáticos para robôs que replicam os movimentos de criaturas de quatro patas, como cães.

Ironicamente, o selo robótico move-se mais rápido para trás do que para frente. Ele pode se mover a uma velocidade rápida de 6,5 polegadas por segundo no sentido inverso, mas diminui para 4,5 polegadas por segundo no futuro.

“A maior parte do peso de uma foca está concentrada na parte traseira de seu corpo, mas devido à distribuição uniforme de peso no robô, torna-se um desafio permanecer na posição vertical enquanto avança”, disse Arachchige. “Pelo contrário, quando está se movendo para trás, o corpo do robô ajuda a manter o equilíbrio contrariando o torque produzido por seu movimento.”

Os robôs móveis macios são mais capazes de absorver as forças de impacto do solo e manobrar em áreas confinadas e de formato irregular.

Quanto ao futuro dos selos robóticos, Arachchige disse: “Robôs móveis macios têm grande potencial para substituir humanos na execução de tarefas perigosas, como inspeção de instalações nucleares, operações de busca e resgate e exploração planetária”.

O artigo do grupo foi aceito na Conferência Internacional IEEE/ASME de 2023 sobre Mecatrônica Inteligente Avançada (AIM) e está atualmente publicado no arXiv servidor de pré-impressão.

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