Um sistema robótico operado remotamente baseado em dois manipuladores móveis

Imagine-se deitado numa cama, basta mover os dedos para guiar um robô móvel para lhe trazer um copo de água, abrir a porta para ir buscar umas entregas, ou até mesmo lavar alguma roupa. Se você estiver interessado, pode querer saber mais sobre um novo sistema robótico operado remotamente baseado em dois manipuladores móveis. Este sistema foi desenvolvido por roboticistas da Universidade de Osaka. Eles publicaram um trabalho de pesquisa descrevendo este sistema robótico na revista Sistemas ciborgues e biônicos.

No ano de 2013, a usina nuclear de Fukushima testemunhou um vazamento radioativo catastrófico e contaminação, o que torna a área circundante extremamente perigosa para os humanos permanecerem e realizarem tarefas de emergência. Nessa circunstância, muitos robôs foram implantados e controlados remotamente, o que reduziu muito os riscos e danos aos socorristas. Desde então, os sistemas robóticos operados remotamente têm sido um tema de pesquisa quente.

“Mais do que ser usado em áreas expostas à radiação, também havia muitos robôs de campo desenvolvidos para coletar dados em locais danificados distantes causados ​​por terremotos ou outros desastres naturais e provocados pelo homem, locais médicos sem médicos especialistas e espaço sideral, etc., ” disseram os autores do estudo.

“O interesse da pesquisa em controle remoto aumentou ainda mais nos últimos 2 anos, quando a pandemia da doença de coronavírus 2019 (COVID-19) restringiu o movimento das pessoas. Uma série de robôs foi desenvolvida e implantada remotamente nos hospitais de Wuhan para ajudar médicos e pacientes, ” disse Weiwei Wan, o autor correspondente deste estudo, da Escola de Pós-Graduação em Engenharia da Universidade de Osaka.

Em comparação com pesquisas anteriores, que tendem a conter uma base móvel e um ou dois braços robóticos montados nessa base, este estudo apresenta duas bases móveis separadas. Cada base é montada com um manipulador.

Cada base montada no manipulador é controlada por uma mão. Em particular, as poses do teleoperador humano de cada mão foram registradas por um sistema de captura de movimento para controlar as poses do respectivo braço robótico. Além disso, o operador pode movimentar as duas bases móveis por meio de dois joysticks. Portanto, esses dois manipuladores móveis podem trabalhar de forma cooperativa, como nós usamos nossas mãos.

“A ideia proposta de incorporar dois manipuladores móveis independentes para teleoperação baseada em rastreamento de movimento é intrigante. No entanto, existem algumas questões inerentes a serem abordadas”, disse Wan, “Antes de tudo, como mapear as posturas dos dois teleoperadores humanos braços às poses correspondentes do manipulador. Além disso, como evitá-lo quando, em algumas circunstâncias, o manipulador pode colidir consigo mesmo. Além disso, como monitorar remotamente os dois manipuladores com grande alcance operacional.” Eles acreditam que resolveram esses problemas aplicando rotinas especiais e câmeras montadas à mão.

Eles demonstram esse sistema robótico pegando uma caneca de café e entregando-a usando apenas um manipulador móvel. Mais importante ainda, os dois manipuladores móveis podem trabalhar de forma cooperativa para pegar e colocar bastões longos.

“Como existem dois manipuladores móveis, o sistema apresentado pode manter as vantagens de ter dois braços enquanto estende as funções do corpo humano”, disse Wan, “Os resultados demonstraram a eficácia do sistema proposto, resultando na extensão do corpo humano para um grande espaço, mantendo os benefícios de ter dois membros.”

No futuro, eles se concentrarão em abordar vários problemas remanescentes, incluindo a) desenvolver um método de calibração automática para combinar a direção dos braços do teleoperador humano e dos manipuladores; b) usando um joystick com sensor IMU embutido para permitir que o teleoperador controle o joystick com mais flexibilidade; c) minimizar os erros de coordenação entre dois manipuladores; d) fornecer uma interface de feedback para teleoperação em um espaço de trabalho distante e invisível.

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