Circuito sem eletricidade ajuda a liberar espaço para robôs ‘pensarem’, dizem cientistas

Os engenheiros descobriram pela primeira vez como dar instruções complexas aos robôs sem eletricidade, o que poderia liberar mais espaço no “cérebro” robótico para eles “pensarem”.

Imitando o funcionamento de algumas partes do corpo humano, pesquisadores do King’s College London transmitiram uma série de comandos para dispositivos com um novo tipo de circuito compacto, usando variações de pressão de um fluido em seu interior.

Eles dizem que este mundo abre pela primeira vez a possibilidade de uma nova geração de robôs, cujos corpos poderiam operar independentemente do seu centro de controle integrado, com este espaço potencialmente sendo usado para software mais complexo alimentado por IA.

“Delegar tarefas a diferentes partes do corpo liberta espaço computacional para os robôs ‘pensarem’, permitindo que as futuras gerações de robôs sejam mais conscientes do seu contexto social ou até mais hábeis. Isto abre a porta para um novo tipo de robótica em alguns lugares. como assistência social e manufatura”, disse o Dr. Antonio Forte, professor sênior de engenharia no King’s College London e autor sênior do estudo.

As descobertas, publicadas em Ciência Avançada poderia também permitir a criação de robôs capazes de operar em situações onde os dispositivos alimentados por eletricidade não podem funcionar, como a exploração em áreas irradiadas como Chernobyl, que destroem circuitos, e em ambientes sensíveis à eletricidade, como salas de ressonância magnética.

Os investigadores também esperam que estes robôs possam eventualmente ser utilizados em países de baixos rendimentos que não têm acesso confiável à eletricidade.

Forte disse: “Simplificando, os robôs são divididos em duas partes: o cérebro e o corpo. Um cérebro de IA pode ajudar a administrar o sistema de tráfego de uma cidade, mas muitos robôs ainda lutam para abrir uma porta – por que isso?

“O software avançou rapidamente nos últimos anos, mas o hardware não acompanhou. Ao criar um sistema de hardware independente do software que o executa, podemos descarregar grande parte da carga computacional no hardware, da mesma forma que seu cérebro não faz. preciso dizer ao seu coração para bater.”

Atualmente, todos os robôs dependem de eletricidade e chips de computador para funcionar. Um “cérebro” robótico de algoritmos e software traduz informações para o corpo ou hardware através de um codificador, que então executa uma ação.

Na ‘robótica suave’, um campo que cria dispositivos como músculos robóticos a partir de materiais macios, isto é particularmente um problema, uma vez que introduz codificadores electrónicos rígidos e coloca pressão sobre o software para que o material atue de uma forma complexa, por exemplo, agarrando uma porta lidar.

Para contornar isso, a equipe desenvolveu um circuito reconfigurável com uma válvula ajustável para ser colocada no hardware de um robô. Esta válvula atua como um transistor em um circuito normal e os engenheiros podem enviar sinais diretamente para o hardware usando pressão, imitando o código binário, permitindo ao robô realizar manobras complexas sem a necessidade de eletricidade ou instrução do cérebro central. Isso permite um maior nível de controle do que os atuais circuitos baseados em fluido.

Ao transferir o trabalho do software para o hardware, o novo circuito libera espaço computacional para que futuros sistemas robóticos sejam mais adaptativos, complexos e úteis.

Como próximo passo, os pesquisadores esperam agora ampliar seus circuitos a partir de funis e pipetas experimentais e incorporá-los em robôs maiores, desde rastreadores usados ​​para monitorar usinas de energia até robôs com rodas com motores totalmente macios.

Mostafa Mousa, pesquisador de pós-graduação do King’s College London e autor, disse: “Em última análise, sem investimento em inteligência incorporada, os robôs irão estagnar. Em breve, se não aliviarmos a carga computacional que os robôs modernos assumem, as melhorias algorítmicas terão pouco impacto em seu desempenho. Nosso trabalho é apenas um primeiro passo nesse caminho, mas o futuro reserva robôs mais inteligentes com corpos mais inteligentes.”