Um robô bípede que pode andar usando apenas um atuador

Uma pequena equipe de engenheiros mecânicos da Universidade Carnegie Mellon, trabalhando com um colega da Universidade de Illinois Urbana-Champaign, projetou e construiu o que descrevem como o robô ambulante mais simples de todos os tempos. Eles escreveram um artigo descrevendo as ideias que usaram para construir o robô e os fatores que levaram à sua simplicidade e o publicaram no site. arXiv servidor de pré-impressão.

Nas últimas décadas, engenheiros de robótica têm trabalhado para criar robôs que possam andar sobre duas pernas e fazê-lo tão suavemente quanto animais ou humanos. Até agora, esses esforços revelaram-se frutíferos, mas o objectivo final ainda não foi alcançado. Os robôs ainda andam como robôs.

À medida que o trabalho progrediu no projeto de robôs ambulantes, muita engenharia evoluiu envolvendo motores, hidráulica, chips de processamento e várias outras peças e peças. Os resultados tendem a ser excepcionalmente complicados, sofisticados e caros. Por causa disso, muitos se perguntam se não haveria uma maneira menos complicada de fazer as coisas. Neste novo esforço, a equipe de pesquisa adotou uma abordagem totalmente nova para o problema e, ao fazê-lo, encontrou uma maneira de simplificar bastante os recursos necessários para permitir que um robô ande sobre duas pernas.

O trabalho da equipe foi inspirado no trabalho realizado pelo engenheiro canadense Tad McGeer – no final da década de 1980, ele construiu um robô simples que não tinha motores, atuadores ou computadores para controlar seus movimentos. Em vez disso, envolvia um design que permitia a um robô descer um plano ligeiramente inclinado com um andar fácil. Isto foi possível, observam os pesquisadores, através do uso inteligente do equilíbrio e da gravidade no design.

Ao dar uma nova olhada nesta abordagem, os pesquisadores deste novo esforço projetaram um robô semelhante que poderia andar sobre uma superfície nivelada, cortesia de apenas um atuador. A ideia deles era construir um robô feito apenas de pernas conectadas entre si, que pudesse andar. O resultado foi um robô que chamaram de Mugatu.

Possui duas pernas, conectadas na parte superior. Cada perna tem um pé na extremidade inferior, mas não tem joelho. Todas as suas partes foram projetadas para aproveitar a gravidade – os pés, por exemplo, foram moldados de tal forma que permitem ao robô rolar para frente e para trás, mas também virar ligeiramente para um lado ou para outro.

As pernas também foram colocadas juntas de forma a garantir que o centro de gravidade do robô estivesse sempre abaixo do centro de curvatura de cada pé. Isso significava que se o robô perdesse o equilíbrio, ele sempre voltaria para a posição vertical. Eles também adicionaram outro recurso: quando estava com os pés juntos, o robô sempre se inclinava ligeiramente para trás, permitindo que uma perna se levantasse sem nunca bater no chão.

O resultado final é um robô com todas as suas partes equilibradas de forma a garantir que ele possa andar sem cair usando apenas um atuador como fonte de energia. O design também se revelou altamente eficiente em termos de energia. A equipe conclui sugerindo que seu projeto é apenas o primeiro passo na criação de um novo tipo de robô bípede – que depende mais do design das pernas do que das formas de movê-las.

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