Tartaruga marinha robótica imita marcha adaptável de forma única

As tartarugas marinhas podem deslizar majestosamente pelas águas do oceano e manobrar como veículos blindados sobre rochas e areia em terra. A sua adaptabilidade às locomotivas torna-as particularmente interessantes para os especialistas em robótica, que procuram aprender os segredos da sua marcha e propulsão.

“A forma corporal única das tartarugas marinhas, a morfologia das suas barbatanas e os seus variados padrões de marcha tornam-nas muito adaptáveis”, disse Yasemin Ozkan-Aydin, professor assistente de engenharia eléctrica na Universidade de Notre Dame e roboticista. “Imitar essa adaptabilidade é um desafio porque requer uma compreensão complexa de como a morfologia, a flexibilidade e a marcha interagem com o ambiente. Estudar como as tartarugas marinhas adaptam sua marcha para atravessar terrenos complexos e variados pode nos ajudar a projetar robôs mais versáteis.”

Ozkan-Aydin, o estudante de doutorado em engenharia elétrica Nnamdi Chikere e o estudante de graduação John Simon McElroy, Naughton Fellow da University College Dublin, projetaram e construíram uma tartaruga marinha robótica, que estão testando em ambientes variados no campus de Notre Dame. Seu robô imita a propulsão de uma tartaruga marinha real: suas nadadeiras dianteiras a movem para frente, enquanto suas nadadeiras traseiras menores permitem que ela mude de direção.

Os principais componentes de seu robô tartaruga são um corpo oval, quatro nadadeiras independentes controladas por rádio, uma unidade de controle eletrônico a bordo, um dispositivo multisensor e uma bateria. A estrutura do corpo e os conectores flipper são impressos em 3D usando um polímero rígido. As nadadeiras são moldadas em silicone para fornecer flexibilidade e rigidez.

O robô foi projetado usando dados de estudos zoológicos sobre a morfologia, padrões de marcha e flexibilidade das nadadeiras de múltiplas espécies de tartarugas marinhas. “Para maximizar a adaptabilidade e versatilidade, estudamos os padrões de locomoção de diferentes espécies e incorporamos os aspectos mais eficazes de cada uma”, disse Ozkan-Aydin.

Ozkan-Aydin modelou o robô com base no tamanho e na estrutura dos filhotes de tartarugas marinhas. Os bebés de tartarugas marinhas são particularmente vulneráveis ​​– apenas um em cada mil sobrevive até à idade adulta. Os filhotes devem enfrentar um desafio de aves marinhas predadoras em sua jornada do ninho ao oceano, e essa jornada se tornou mais perigosa devido a uma paisagem desorientadora de desenvolvimento de praias e detritos.

“Nossa esperança é usar esses bebês robôs de tartarugas marinhas para guiar com segurança os filhotes de tartarugas marinhas até o oceano e minimizar os riscos que enfrentam durante este período crítico”, disse Ozkan-Aydin.