Pesquisadores criam robô híbrido macio e de roda livre

Uma equipe de cientistas criou um novo tipo de robô inspirado em um polvo e pode ser um grande avanço na área.

Pesquisadores criam robô híbrido macio e de roda livreFonte da foto: Captura de tela / Canal Standford do YouTube
  • Uma equipe de pesquisadores de Stanford criou um novo tipo de robô macio que pode se transformar em novas formas e se mover livremente como um polvo.
  • Eles o chamam de 'robô isoperimétrico': um robô macio seguro para humanos que pode agarrar e manipular objetos, bem como rolar em direções controláveis.
  • É possível que este tipo de robô possa ser usado em viagens espaciais no futuro, devido à sua maleabilidade e qualidades dinâmicas.

Pesquisadores da Universidade de Stanford desenvolveram um tipo revolucionário de robô combinando recursos da robótica tradicional e leve, tornando-o seguro, robusto, dinâmico e capaz de mudar de forma.



Sua invenção, detalhada em um artigo publicado no mês passado em Ciência Robótica , é um avanço na robótica leve que supera as limitações anteriores. Por um lado, a nova criação pode se transformar em novas formas e (uma vez inflada) pode se mover sem a necessidade de ser ligada a uma fonte de energia.



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'Uma limitação significativa da maioria dos robôs leves é que eles precisam ser acoplados a um compressor de ar volumoso ou conectados a uma parede, o que os impede de se moverem', disse Nathan Usevitch, estudante de graduação em engenharia mecânica em Stanford, em um comunicado à imprensa de Stanford . 'Então, nós nos perguntamos: e se mantivéssemos a mesma quantidade de ar dentro do robô o tempo todo?'

Robótica isoperimétrica

E assim, um 'robô isoperimétrico' nasceu: um robô macio de tamanho humano, seguro para humanos, que pode mudar de forma para agarrar e manipular objetos, bem como rolar em direções controláveis. Tubos de tecido flexível cheios de ar constituem os membros do robô, enquanto pequenos motores se movem através dos tubos para mover o robô e mudar sua forma.



Em sua versão mais simples, o tubo inflado passa por três pequenas máquinas que o prendem em forma de triângulo. Enquanto uma máquina mantém as duas extremidades do tubo juntas, as outras duas se movem ao longo do tubo para transformar o robô em novas formas movendo seus cantos. Os pesquisadores o chamam de robô isoperimétrico porque, embora a forma mude, o comprimento total das bordas (a quantidade de ar dentro dos tubos) permanece consistente. Este novo robô combina aspectos de três outros tipos de robôs: robôs suaves (leves e maleáveis), robôs de treliça (formas geométricas que podem mudar de forma) e robôs coletivos (pequenos robôs que trabalham juntos), proporcionando assim os benefícios de cada tipo enquanto superando suas limitações.

'Estamos basicamente manipulando uma estrutura flexível com motores tradicionais,' disse Sean Follmer , professor assistente de engenharia mecânica e co-autor sênior do artigo.

Simplesmente anexando vários desses triângulos, os pesquisadores são capazes de fazer uma versão mais complexa do robô. Eles podem fazer o robô executar certas ações, coordenando os movimentos dos diferentes motores. Por exemplo, pegar um objeto, como uma bola, e movê-lo. Esse tipo de tarefa é mais desafiador para robôs que usam uma garra.



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'Um entendimento fundamental que desenvolvemos foi que, para criar movimento com um grande robô pneumático macio, você não precisa realmente bombear o ar para dentro e para fora' disse Elliot Hawkes , professor assistente de engenharia mecânica na Universidade da Califórnia, Santa Bárbara e co-autor sênior do artigo. 'Você pode usar o ar que você já tem e apenas movê-lo com esses motores simples; este método é mais eficiente e permite que nosso robô se mova muito mais rapidamente. '

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Possíveis aplicações

A robótica leve é ​​um campo novo e, portanto, não está totalmente claro como esse tipo de criação será melhor utilizado. Foi sugerido que a textura segura e o esqueleto resistente poderiam torná-los aplicáveis ​​em residências e locais de trabalho sem o risco de lesões. Robôs leves também podem ser usados ​​em situações de resposta a desastres.

Alguns dos pesquisadores estão pensando ainda mais longe.

'Este robô pode ser muito útil para a exploração espacial - especialmente porque pode ser transportado em um pequeno pacote e, em seguida, operar sem amarras depois de inflar,' disse Zachary Hammond , um estudante de graduação em engenharia mecânica em Stanford e co-autor do artigo. Ele acha que as qualidades de mudança de forma do robô podem ajudá-lo a atravessar os ambientes complexos encontrados em outros planetas. Ele poderia se espremer em espaços confortáveis ​​e se espalhar sobre obstáculos, como um polvo.

Até então, a equipe está testando diferentes formas para o robô e explorando novos tipos de robôs soft.

'Esta pesquisa destaca o poder de pensar sobre como projetar e construir robôs de novas maneiras,' disse Allison Okamura , professor de engenharia mecânica e co-autor do artigo. 'A criatividade do projeto de robôs está se expandindo com este tipo de sistema e isso é algo que realmente gostaríamos de encorajar no campo da robótica.'

Leia a pesquisa deles em Ciência Robótica .

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