doi.org/10.1126/scirobotics.adh7852
Credibilidade: 999
#Robô
Imitar o ato de pegar e agarrar um polvo capturando sua presa exigiu uma nova maneira de pensar sobre a robótica.
Observar um polvo agarrar a sua presa inspirou os investigadores a desenvolver um tentáculo robótico macio, completo com ventosas, que pode ser operado remotamente com uma “luva” que cabe num dedo1.
Com a sua destreza e inteligência, os polvos têm sido uma fonte de fascínio e inspiração para os cientistas que trabalham com robótica. “Eles têm centenas de músculos. Eles podem controlar tantos músculos e tantos graus de liberdade”, diz Li Wen, pesquisador de robótica da Universidade Beihang, em Pequim, que liderou a pesquisa. Ele diz que tal amplitude e flexibilidade de movimento “é totalmente diferente dos robôs tradicionais”.
A equipe de pesquisa estava particularmente interessada no movimento de “propagação curvada” que o polvo usa para esticar o braço e capturar a presa que passa. O movimento de flexão começa na base do braço e viaja como uma onda até a ponta, que então envolve o peixe azarado ou outra criatura e se prende a ele com ventosas para que a presa não se contorça ao ser trazida até o polvo. ‘ boca.
“Decidimos fazer este projeto porque vimos como os polvos capturam as presas de uma forma muito elegante”, diz Wen.
Os braços do polvo são incomuns porque operam quase independentemente do cérebro do polvo. “O animal usa muito poucos sinais de controle do cérebro para o braço”, diz a coautora do estudo Cecilia Laschi, engenheira de biorobótica da Universidade Nacional de Cingapura. “O próprio braço tem o sistema nervoso organizado de uma forma que é uma ativação sequencial, de modo que o esforço computacional de processamento é muito limitado.”
Para imitar isso, os pesquisadores tiveram que modelar matematicamente o movimento de propagação da curvatura.
O tentáculo robótico consiste em cinco segmentos feitos de silicone macio embutidos com “fios” feitos de metal líquido à temperatura ambiente. Junto com chips de silício padrão, eles formam uma rede eletrônica que imita o sistema nervoso de um braço de polvo. A ponta do tentáculo do robô está equipada com ventosas e sensores de temperatura. Todo o sistema forma uma unidade autônoma que é operada sem fio por uma luva de um dedo equipada com sensores que captam não apenas o movimento fino do dedo do operador, mas também a inclinação, rotação e aceleração da mão e do braço, e transmitem esse movimento para o tentáculo. Como um verdadeiro braço de polvo, o octobot pode expandir-se até 1,5 vezes o seu comprimento original à medida que alcança o seu alvo.
Um otário por robótica
Os pesquisadores queriam incorporar um elemento sensorial ao design, permitindo ao operador do robô sentir diretamente o engate das ventosas na ponta do tentáculo.
Assim, o interior da luva contém três ventosas que se conectam ao dedo do usuário. Estes traduzem o efeito de sucção do tentáculo robótico, para que o operador possa sentir quando as ventosas robóticas se fixam no alvo.
Nos testes do tentáculo robótico, ele foi capaz de arrebatar presas – na forma de um brinquedo de plástico – e funcionou bem tanto no ar quanto na água.
O pesquisador de robótica David Howard, da agência científica australiana Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization, em Brisbane, diz que alcançar a “inteligência incorporada” vista nos polvos é um objetivo importante da robótica suave.
“A principal coisa que realmente me impressionou foi como eles são bioinspirados em toda a sua metodologia de design”, diz Howard.
Ele também observou a tradução direta do movimento do ser humano para o robô usando a luva, em vez de operá-lo através de uma interface como um controlador. “Na robótica como um todo, uma das grandes questões sem resposta é: qual é a melhor maneira de um humano interagir com um robô?” Howard diz. “Isso é interessante porque é quase como um mapeamento individual, entre o movimento humano e o do polvo.”
Traduzir movimentos delicados, especialmente agarrar, é um grande desafio na robótica suave, diz o engenheiro biomédico Dietmar Hutmacher, da Universidade de Tecnologia de Queensland, em Brisbane. “Você precisa de uma força que precisa ser altamente controlada para agarrar algo, mas não danificá-lo”, diz Hutmacher.
Laschi diz que a tecnologia pode ter aplicações em tudo, desde pesquisa marinha – captura de itens em movimento rápido na água – até tecnologia biomédica, como endoscópios para investigação do trato gastrointestinal e até órgãos artificiais.
Publicado em 17/12/2023 15h16
Artigo original: