Muitos insetos e aranhas obtêm sua incrível habilidade de subir pelas paredes e andar de cabeça para baixo no teto com a ajuda de almofadas pegajosas especializadas que permitem que eles adiram a superfícies em lugares onde nenhum ser humano se atreveria a ir.
Engenheiros da Universidade da Califórnia, Berkeley, usaram o princípio por trás de algumas dessas almofadas plantares, chamadas de adesão eletrostática, para criar um robô em escala de inseto que pode desviar e girar com a agilidade de uma chita, dando-lhe a capacidade de atravessar terrenos complexos e rapidamente evite obstáculos inesperados.
O robô é construído a partir de um material em camadas finas que se dobra e se contrai quando uma voltagem elétrica é aplicada. Em um artigo de 2019, a equipe de pesquisa demonstrou que este design simples pode ser usado para criar um robô do tamanho de uma barata que pode correr por uma superfície plana a uma taxa de 20 comprimentos de corpo por segundo, ou cerca de 2,4 quilômetros por hora – quase a velocidade das próprias baratas vivas e a velocidade relativa mais rápida de qualquer robô do tamanho de um inseto.
Em um novo estudo, a equipe de pesquisa adicionou duas almofadas eletrostáticas para os pés ao robô. Aplicar uma tensão em qualquer uma das almofadas dos pés aumenta a força eletrostática entre a almofada e a superfície, fazendo com que a almofada adira mais firmemente à superfície e forçando o resto do robô a girar em torno do pé.
“Nosso robô original podia se mover muito, muito rápido, mas não podíamos realmente controlar se o robô ia para a esquerda ou para a direita, e muitas vezes ele se movia aleatoriamente, porque se houvesse uma ligeira diferença no processo de fabricação – se o o robô não era simétrico – ele desviaria para um lado “, disse Liwei Lin, professor de engenharia mecânica na UC Berkeley. “Neste trabalho, a grande inovação foi adicionar essas almofadas para os pés que permitem fazer curvas muito, muito rápidas.”
Para demonstrar a agilidade do robô, a equipe de pesquisa filmou o robô navegando em labirintos de Lego enquanto carregava um pequeno sensor de gás e desviava para evitar a queda de detritos. Por causa de seu design simples, o robô também pode sobreviver sendo pisado por um humano de 120 libras.
Robôs pequenos e robustos como esses podem ser ideais para realizar operações de busca e resgate ou para investigar outras situações perigosas, como verificar possíveis vazamentos de gás, disse Lin. Enquanto a equipe demonstrou a maioria das habilidades do robô enquanto ele estava ‘amarrado’, ou alimentado e controlado por um pequeno fio elétrico, eles também criaram uma versão ‘não amarrada’ que pode operar com bateria por até 19 minutos e 31 metros enquanto carrega um sensor de gás.
“Um dos maiores desafios hoje é fazer robôs em menor escala que mantenham a potência e o controle de robôs maiores”, disse Lin. “Com robôs de grande escala, você pode incluir uma bateria grande e um sistema de controle, sem problemas. Mas quando você tenta encolher tudo para uma escala cada vez menor, o peso desses elementos torna-se difícil para o robô carregar e o o robô geralmente se move muito devagar. Nosso robô é muito rápido, bastante forte e requer muito pouca energia, o que permite que carregue sensores e componentes eletrônicos ao mesmo tempo que carrega uma bateria. “
Publicado em 05/07/2021 11h09
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