Adicionar uma coluna e cauda flexíveis torna o robô mouse mais ágil

Uma equipe de roboticistas da Universidade Técnica de Munique, na Alemanha, trabalhando com um colega da Universidade Sun Yat-sen, na China, melhorou a agilidade de um robô quadrúpede adicionando coluna e cauda flexíveis. O grupo relatou seu projeto na revista Robótica Científica.

A maioria dos robôs de quatro patas usados ​​atualmente em aplicações comerciais ou militares tem pernas fixadas em costas fortes e rígidas. Esses robôs devem contar com processamento computacional e comunicações entre membros para permanecerem em pé e andarem e correrem. Mas, como observa a equipa de investigação, praticamente todos os animais de quatro patas têm uma coluna vertebral flexível – e a maioria tem uma cauda.

Os espinhos, apesar de serem feitos de osso, são tipicamente flexíveis devido ao seu desenho segmentado. Os roboticistas sabem há anos que construir quadrúpedes com colunas tão flexíveis melhoraria a agilidade, mas a complexidade adicional não parecia valer o esforço. Para este novo estudo, os investigadores descobriram que uma coluna vertebral flexível permitiu reduzir a complexidade das pernas, criando um robô mais refinado que se curva ligeiramente para a frente e para trás enquanto caminha.

O robô que a equipe construiu se parece muito com um mouse – a cabeça de plástico fixada em sua frente foi modelada como tal – mas parece mais um esqueleto animado. Existem ossos de plástico segmentados que se parecem muito com os da espinha de um rato real, junto com costelas de plástico e uma cauda segmentada de plástico. As pernas e patas são bem diferentes das reais; eles são muito mais parecidos com as pernas e pés protéticos usados ​​por amputados humanos.

Através das costelas, as entranhas eletrônicas são visíveis. Eles servem para alimentar o robô, o que envolve mover as pernas para frente e para trás e controlar as polias que funcionam como tendões. A equipe de pesquisa observa que o sistema tendão-puxador eliminou a necessidade de qualquer tipo de sistema muscular.

Depois de construir seu robô mouse, a equipe o testou executando quatro exercícios: caminhar, equilibrar, girar e navegação no labirinto. Eles executaram cada exercício duas vezes, uma com o sistema espinhal ligado e outra com o sistema espinhal desligado.

Em todos os exercícios, o mouse robô teve um desempenho muito melhor com o sistema ligado. Foi ao navegar pelo labirinto, porém, que o sistema realmente mostrou sua superioridade – o robô foi capaz de completar o percurso em média 30% mais rápido com o sistema ligado ou desligado.

© 2023 Science X Network