Para entender melhor os mares e oceanos da Terra, seus processos e os organismos vivos que os habitam, os cientistas devem ser capazes de explorá-los e coletar dados subaquáticos. Nos últimos anos, os robóticos vêm tentando desenvolver sistemas cada vez mais avançados que possam auxiliar na exploração e monitoramento de ambientes subaquáticos.
Pesquisadores da Brown University e da Universidad Nacional Autonoma de Mexico criaram recentemente o RoboKrill, um novo robô inspirado em uma espécie de crustáceo semelhante a um camarão, chamada krill (Euphausia superba). Este robô, apresentado em um artigo pré-publicado no arXiv, replica artificialmente a cinemática de natação do krill para se mover perfeitamente em ambientes subaquáticos.
“Antes deste projeto, eu estava realizando diferentes estudos com o objetivo de entender o papel das agregações de plâncton no oceano”, disse Monica M. Wilhelmus, uma das pesquisadoras que realizaram o estudo, ao TechXplore. “Para isso, realizei um experimento onde controlei o comportamento dos organismos usando sinais luminosos. Depois disso, achei que seria uma boa ideia, ao invés de controlar externamente o comportamento dos organismos, usar um sistema robótico que a mesma assinatura, a assinatura dinâmica, como criaturas vivas nadando.”
Inicialmente, Wilhelmus planejava apenas explorar brevemente a possibilidade de desenvolver um sistema robótico que replicasse a cinemática de natação do krill. No entanto, ela logo percebeu que seu projeto tinha muito potencial, pois abordava uma lacuna existente na literatura.
“Atualmente, há nadadores que estão se preparando para nadar muito devagar ou muito rápido, mas não há nada no meio”, explicou Wilhelmus. “Assim, percebi as vastas oportunidades que o desenvolvimento de um sistema ‘intermediário’ poderia abrir, principalmente para concluir tarefas difíceis de lidar com sistemas grandes. O produto que criamos é a linha de base para atingir esse objetivo.”
Ao desenvolver o design de seu robô, Wilhelmus e seus colegas testaram diferentes parâmetros independentemente em seu laboratório. Posteriormente, eles otimizaram esses parâmetros para atingir a velocidade e a cinemática desejadas.
No futuro, o RoboKrill poderá ser usado por biólogos e cientistas ambientais para explorar remotamente ambientes marinhos e coletar dados valiosos debaixo d’água. Enquanto isso, a equipe planeja continuar melhorando o robô, além de avaliar seu desempenho em configurações do mundo real.
“Agora estudaremos os efeitos das características morfológicas semi-cinemáticas e as interações dinâmicas na geração de impulso e otimizando parâmetros importantes para desenvolver um sistema simplificado que podemos miniaturizar ou reduzir”, disse Wilhelmus. “Nosso objetivo final é então projetar um pequeno sistema que possamos usar, por exemplo, para detectar ou intervir em diferentes ambientes compactos.”
Em última análise, Wilhelmus e seus colegas esperam desenvolver um enxame de nadadores artificiais que possam ser implantados em ambientes marinhos reais para coletar dados de pesquisa específicos. Depois que esses nadadores forem implantados em configurações reais, a equipe também poderá testar diferentes parâmetros e melhorar seu design, reduzindo seu tamanho na escala de centímetros e melhorando ainda mais suas capacidades de natação.
Publicado em 08/03/2022 22h36
Artigo original:
Estudo original: