A maioria dos robôs quadrúpedes abandona os designs derivados da coluna vertebral por uma questão de simplicidade. NeRmo abraça o sistema complexo.
Robôs de quatro patas, como Spot e Cheetah, da Boston Dynamics, devem quase toda a sua agilidade ao trabalho de pés sofisticados. Embora possam se mover visualmente como seus homólogos mamíferos, as inspirações anatômicas param em grande parte nas pernas. Na biologia, entretanto, o movimento, a flexibilidade e as intrincadas funções motoras de um animal quadrúpede decorrem quase inteiramente de sua coluna vertebral. Replicar esse sistema complexo de vértebras empilhadas em robôs é muito mais difícil do que as pernas – mas se espinhas artificiais pudessem ser integradas em tais projetos, os engenheiros poderiam abrir caminhos inteiramente novos de manobrabilidade precisa.
Agora, os engenheiros estão alguns passos adiante em direção aos bots quadrúpedes centrados na coluna, graças ao robô muito estranho e inspirado em roedores de uma equipe de pesquisa. Escrevendo na Science Robotics na quarta-feira, colaboradores da Alemanha e da China revelaram o NeRmo, um robô biomimético de quatro patas que depende de uma nova estrutura de tendão motor para se movimentar pelos ambientes.
No que diz respeito à aparência, o NeRmo reflete o sistema esquelético de um rato – embora as orelhas, embora fofas, sejam provavelmente supérfluas. A metade frontal rígida do robô abriga seus sistemas eletrônicos, enquanto a segunda metade funciona como uma coluna vertebral flexível, com quatro articulações lombares e laterais. Tendões artificiais passam pela coluna, bem como pelas articulações do cotovelo e joelho do robô, permitindo ao NeRmo movimentos ainda mais semelhantes aos de um rato, além de tempos de giro mais rápidos.
De acordo com colaboradores da Universidade Técnica de Munique, da Universidade de Tecnologia de Nuremberg e da Universidade Sun Yat-Sen da China, o sistema tendão-polia do NeRmo elimina a necessidade de qualquer musculatura, ao mesmo tempo que permite capacidades de flexão suave nos planos lateral e sagital, ou seja, lateral. -para os lados e para cima e para baixo.
Para testar seu novo design, a equipe executou o NeRmo em uma série de quatro experimentos para demonstrar equilíbrio estático, caminhada em linha reta, curvas ágeis e navegação em labirinto. Cada teste incluiu duas rodadas – uma com o sistema espinhal ativado e outra com ele desativado. Em geral, o NeRmo executou suas tarefas melhor, mais rápido e com mais precisão quando integrou a coluna vertebral em seus movimentos.
A navegação no labirinto, no entanto, foi o verdadeiro momento brilhante de NeRmo. Com a coluna engatada, o rato-robô completou sua corrida pelo labirinto em média 30% mais rápido do que simplesmente caminhar sem apoio da coluna.
Embora ainda esteja em seus estágios iniciais, os pesquisadores acreditam que novos ajustes no design e integração dos sistemas espinhais em futuros robôs quadrúpedes poderiam melhorar enormemente sua funcionalidade. Se o NeRmo não fosse prova suficiente, pense desta forma: o Cheetah do MIT pode galopar a 13 pés por segundo com apenas uma articulação acionada, imitando a flexão da coluna vertebral no plano sagital. O NeRmo, por sua vez, tem oito articulações.
Publicado em 30/12/2023 10h06
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