Robôs ultrafinos multimodais podem explorar espaços estreitos para inspeção e manutenção

Pesquisadores do Rolls-Royce University Technology Centre (UTC) em Fabricação e Tecnologia On-Wing da University of Nottingham desenvolveram robôs ultrafinos e macios, projetados para explorar espaços estreitos em ambientes construídos desafiadores. A pesquisa foi publicada no periódico Comunicações da Natureza.

Esses robôs avançados, com recursos de locomoção multimodal, estão prontos para transformar a maneira como indústrias, como usinas de energia, pontes e motores aeronáuticos, realizam inspeções e manutenção.

Os robôs inovadores, conhecidos como Thin Soft Robots (TS-Robots), apresentam uma espessura fina de apenas 1,7 mm, o que lhes permite acessar e navegar em espaços confinados, como vãos de alguns milímetros de largura sob portas ou dentro de máquinas complexas.

Os TS-Robots são equipados com uma estrutura sanduíche exclusiva acionada por elastômeros dielétricos, permitindo que eles rastejem, escalem, nadem e transitem entre domínios sólidos e líquidos. Essa adaptabilidade os torna ideais para ambientes complexos que incluem múltiplos obstáculos em vários terrenos.

O Dr. Xin Dong, principal pesquisador do projeto, que inicializou a ideia, disse: “Nossos TS-Robots são projetados para enfrentar os desafios científicos da locomoção multimodal em robótica leve, principalmente ao encontrar obstáculos como vãos estreitos, trincheiras, paredes e líquidos ao longo de seus caminhos de navegação.

“Ao contrário dos robôs convencionais, que enfrentam limitações significativas nesses ambientes, nossa tecnologia oferece um avanço potencial para explorar terrenos difíceis e complexos.”

Notavelmente, os robôs Thin Soft apresentam desempenho excepcional em termos de força de saída e velocidade, atingindo forças de até 41 vezes seu peso e velocidades de 1,16 vezes o comprimento de seu corpo por segundo.

Essa capacidade excepcional permite que eles colaborem com vários TS-Robots ou até mesmo com outros robôs, como drones, melhorando sua funcionalidade em tarefas como inspecionar ambientes desafiadores ou entregar mercadorias.

Testes preliminares já demonstraram o potencial dos Thin Soft Robots em aplicações do mundo real, incluindo a inspeção de geradores elétricos de sistemas avançados de energia híbrida-elétrica. Nesta aplicação, os robôs navegaram com sucesso no estreito vão de ar entre o rotor e o estator de um gerador, um feito que ferramentas e robôs tradicionais não conseguem alcançar.

“Partindo de uma ideia ‘maluca’ concebida há três anos, estou feliz que não apenas provamos um conceito totalmente novo de robôs leves, mas também encontramos com sucesso seu uso na vida real”, disse o Dr. Xi Wang, pesquisador da Rolls-Royce UTC em Fabricação e Tecnologia On-Wing.

O professor Dragos Axinte, diretor da Rolls-Royce UTC em Fabricação e Tecnologia On-Wing, acrescentou: “A próxima geração de sistemas de energia limpa apresenta novos desafios para sua inspeção e manutenção. Estamos muito felizes em ver esses robôs finos e macios trazendo a possibilidade de abordar esses desafios e contribuir para o futuro do net-zero.”

Com esses resultados promissores, a equipe de pesquisa planeja otimizar ainda mais o design dos robôs e explorar novas aplicações em setores como manutenção aeroespacial e de energia e descomissionamento nuclear.