Braços robóticos ágeis que realizam cirurgias delicadas podem estar um passo mais perto da realidade

Pesquisadores de robótica da Northeastern estão desenvolvendo uma tecnologia para ajudar os robôs a se moverem com elegância. Crédito: Matthew Modoono / Northeastern University

Pesquisadores da Northeastern estão trabalhando para eliminar os movimentos rígidos e espasmódicos dos braços robóticos para torná-los graciosos e hábeis o suficiente para pegar um ovo com cuidado ou fortes o suficiente para empilhar pratos de jantar. As descobertas podem um dia permitir que os médicos realizem cirurgias remotamente em um campo de batalha distante ou ajudar os especialistas em eliminação de bombas a remover com segurança um dispositivo explosivo.

Uma demonstração em vídeo de um projeto universitário envolvendo um pesquisador usando uma garra em forma de C presa à mão direita enquanto um braço robótico imitava seus movimentos exatos mostrou a promessa da tecnologia hidráulica projetada para ser de baixo atrito.

O pesquisador do vídeo abaixou e ergueu o braço, moveu-o para a esquerda e para a direita e dobrou-o no pulso, ações suaves que foram copiadas em conjunto pelo braço robótico. O que não estava prontamente aparente era como o operador humano era capaz de sentir as mesmas forças que o braço mecânico quando se fechava em um objeto, permitindo ao usuário ter uma sensação de superfícies texturizadas.

O projeto nordestino envolve a construção de braços robóticos com controle remoto, que não possuem motores pesados tradicionalmente instalados nas articulações do punho. Em vez disso, eles são colocados na base da máquina.

Crédito: Northeastern University

“Sem motores no braço, eles são muito mais leves do que um braço tradicional”, diz Peter Whitney, professor assistente de engenharia mecânica e industrial da Northeastern. “Então, agora, se você tiver um braço mais leve, é muito mais fácil movê-lo.”

O avanço da engenharia tem o potencial de superar um obstáculo fundamental que os humanos enfrentam ao controlar robôs remotamente – compreender o ambiente em que a máquina se encontra.

“É difícil perceber exatamente onde o robô está, em relação ao ambiente – se está tocando algo ou não, ou como ou com que força está tocando um objeto”, explica Whitney, cuja pesquisa é focada no design de robôs, os materiais eles são feitos e como são operados e controlados.

“Todos esses são fatores que podem influenciar como podemos obter um bom desempenho, mas também manter a segurança”, acrescenta.

Peter Whitney, um professor de engenharia mecânica e industrial, coloca um braço robótico de controle remoto à prova. Crédito: Matthew Modoono / Northeastern University

Os pesquisadores agora podem fazer o aprendizado de máquina com informações em tempo real que indicam quanta força está sendo aplicada.

“Então, quando tentamos agarrar um objeto ou manipular um objeto, podemos realmente fazer uso dessas forças de contato, semelhante à forma como os músculos humanos sentem forças, como o quão pesado algo é”, diz Whitney.

Controlado de longe, o braço robótico é mais leve e se move com maior destreza do que os braços mais pesados. Crédito: Matthew Modoono / Northeastern University

O aprendizado de máquina é uma área ativa de pesquisa entre os professores nordestinos, diz Whitney. Ele está trabalhando com Robert Platt, professor associado de engenharia elétrica e da computação no Khoury College of Computer Sciences, em um projeto da National Science Foundation envolvendo robôs leves que são melhor projetados para contato direto e intencional com um objeto.

Whitney também está colaborando com Taskin Padir, professor associado de engenharia elétrica e de computação, para estudar o potencial de robôs que são controlados remotamente para serem usados para interagir fisicamente com amigos e familiares, servindo como um substituto mecânico. A tecnologia pode permitir que as pessoas abracem um ente querido em quarentena como um exemplo de seu potencial, diz Whitney.


Publicado em 27/07/2021 23h39

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