doi.org/10.1126/scirobotics.adi5155
Credibilidade: 999
#Robô
Os robôs já provaram ser ferramentas promissoras para realizar tarefas de manutenção complexas e exigentes. Embora os engenheiros tenham desenvolvido uma vasta gama de robôs que poderiam ajudar a manter e reparar infraestruturas, muitos destes robôs precisam de ser ligados a fontes de energia externas, o que limita a sua aplicação no mundo real.
Pesquisadores do Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes, do Instituto de Tecnologia Harbin e da Universidade de Ciência e Tecnologia de Hong Kong desenvolveram recentemente um novo robô em miniatura sem fio que pode se mover através de tubos e outras estruturas tubulares sem depender de fontes externas de energia.
Este robô, apresentado em um artigo publicado na Science Robotics, poderia ajudar a resolver com eficácia problemas complexos de manutenção, ao mesmo tempo que minimiza danos às tubulações.
“Robôs sem fio em escala milimétrica, capazes de navegar através de estruturas tubulares de fluxo de fluidos, têm um potencial substancial para uso em inspeção, manutenção ou reparo em aplicações nucleares, industriais e médicas”, disse Wenqi Hu, co-autor do artigo, à Tech Xplore.
“No entanto, a dependência predominante de alimentação externa restringe seu alcance operacional e ambientes aplicáveis.”
Muitos robôs de manutenção sem fio propostos anteriormente são maiores do que seus equivalentes que dependem de energia, podem operar por um período limitado de tempo e têm menos funcionalidades.
Hu e seus colegas decidiram desenvolver um milirobot sem fio que inclui uma fonte de energia interna e uma unidade de atuação, utilizando a energia disponível de forma controlada.
Isto poderia permitir-lhe cobrir distâncias mais longas dentro de estruturas tubulares e realizar tarefas de manutenção de rotina por períodos prolongados de tempo, sem ficar sem energia.
“Nosso robô incorpora três componentes principais: um módulo de alimentação de fluxo para fazer uso da potência de fluxo, uma caixa de engrenagens em miniatura de saída dupla para transmitir a energia mecânica convertida para o sistema de locomoção do robô e rodas macias de kirigami para locomoção adaptativa em tubos complexos”, Hu explicou.
“O milirobot de tubo movido a fluxo proposto oferece navegação controlável de longa distância ascendente/descendente em tubulações complexas para diversas aplicações.”
O robô com rodas em escala milimétrica criado por Hu e seus colaboradores possui um impulsor interno que pode converter o fluxo de fluidos em uma estrutura tubular em energia mecânica.
Além disso, a direção em que se move pode ser modulada simplesmente pela aplicação de um campo magnético externo.
“Nosso robô atende às necessidades de aplicações que exigem navegação de longa distância, bem como a capacidade de realizar tarefas de longa duração dentro de estruturas tubulares confinadas que são preenchidas com fluxo de gases ou líquidos”, disse Hu.
Os pesquisadores avaliaram seu robô em uma série de testes preliminares e descobriram que ele alcançou resultados promissores.
Como parte dos seus próximos estudos, planeiam aumentar ainda mais as suas capacidades e estabilidade, para facilitar a sua futura implantação em ambientes do mundo real.
“Atualmente, a força de ancoragem que equilibra a resistência ao fluxo que atua no corpo do robô é fornecida pela força de atrito da roda”, acrescentou Hu.
“Para garantir uma locomoção estável em tubos com altas taxas de fluxo (>1 m/s) ou superfícies de baixo atrito, como oleodutos, simplificar o corpo do robô para minimizar a resistência ao fluxo ou adicionar microestruturas às superfícies das rodas para aumentar o atrito pode ser eficaz.” Além disso, a comutação do status de movimento do robô é limitada pela distância de trabalho dos campos magnéticos externos.
Para resolver isso, os futuros robôs serão equipados com baterias miniaturizadas integradas, atuadores (como ligas com memória de forma) e micro-drives e circuitos de comunicação para permitir o controle remoto de longa distância”.
Publicado em 12/05/2024 15h22
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