Picotauro — o microrrobô incomparável

Imagine isso: centenas de robôs do tamanho de formigas escalam escombros, sob pedras e entre escombros para inspecionar os danos de um prédio caído antes que socorristas humanos explorem o local.

Reduzir robôs com pernas para o tamanho de um inseto permite acesso a pequenos espaços que humanos e robôs grandes não conseguem alcançar. Um enxame de pequenos robôs pode até mesmo colaborar como seus equivalentes insetos para transportar objetos e proteger uns aos outros. Picotaur, um novo robô dos laboratórios de Sarah Bergbreiter e Aaron Johnson é o primeiro de seu tamanho, capaz de correr, virar, empurrar cargas e subir escadas em miniatura.

“Este robô tem pernas que são acionadas por múltiplos atuadores, então ele pode atingir várias capacidades de locomoção”, disse Sukjun Kim, um recém-formado em Ph.D. orientado por Bergbreiter. “Com múltiplos padrões de marcha, ele pode andar como outros robôs hexápodes, similar a como uma barata se move, mas também pode pular do chão para superar obstáculos.”

O robô de 7,9 mm foi impresso em 3D usando polimerização de dois fótons, um processo previamente bem-sucedido na construção de vários sistemas robóticos de pequena escala no laboratório, como microbots, microgrippers, microswimmers e microsensores. O trabalho foi publicado no periódico Sistemas Inteligentes Avançados.

“Usando esse processo, conseguimos miniaturizar o mecanismo de ligação de dois graus de liberdade que permite ao Picotaur superar alturas de degraus e alternar facilmente entre andar e pular”, disse Bergbreiter, professor de Engenharia Mecânica.

Kim testou a habilidade do Picotaur de empurrar cargas criando um campo de futebol em miniatura. Ele descobriu que o robô tem força suficiente para empurrar a bola e então virar, reorientar-se e seguir a bola até a rede.

“Historicamente, a tecnologia de microfabricação era limitada à fabricação de dispositivos em microescala em espaços bidimensionais, como na indústria de semicondutores”, disse Kim.

“Mas agora temos essa capacidade de expandir o espaço de design de 2D para 3D. Podemos aplicar esse processo para criar outros sistemas robóticos de pequena escala para várias aplicações, por exemplo, microgarras para agarrar e entregar pequenos objetos para aplicações cirúrgicas e aplicações de fabricação em microescala.”

Como a microrrobótica ainda está em desenvolvimento inicial, ainda há desafios a serem superados antes de vermos robôs totalmente integrados no campo. Por exemplo, a equipe espera explorar a adição de células solares no topo do robô para que ele possa ser alimentado sem amarras.

“Agora que vemos e aceitamos sistemas robóticos maiores no mundo, espero que com este trabalho as pessoas possam imaginar robôs de pequena escala trabalhando ao nosso redor e entender que esse futuro não está muito distante”, disse Kim. “Podemos começar a pensar sobre onde os microrrobôs seriam úteis e até mesmo encontrar aplicações que ainda não pensamos.”