Os cientistas criaram um robô de inspiração biológica de quatro patas que sobe como nenhum outro. Adere-se a superfícies verticais ásperas utilizando um mecanismo único que é altamente eficaz, mas ao mesmo tempo relativamente simples.
Embora alguns robôs experimentais utilizem sistemas de preensão baseados em sucção para escalar superfícies lisas, essa tecnologia não funciona em superfícies ásperas como rochas, onde não é possível formar uma vedação.
Uma alternativa envolve o uso do que é conhecido como pinças de microespinha. Eles incorporam uma série de minúsculos ganchos afiados que prendem pequenos cantos e fendas na superfície que está sendo escalada. Os ganchos são liberados dessa superfície quando a pinça é levantada para dar o próximo passo.
Algumas pinças de microespinha são passivas, contando com o peso do corpo pendurado do robô para mantê-lo firme. Este tipo funciona bem em paredes relativamente planas, mas tem dificuldades com superfícies mais irregulares, como penhascos, que exigem uma estratégia de escalada mais variada.
Ativo as pinças microspine contornam essa limitação incorporando atuadores elétricos que afundam propositalmente um anel de ganchos na superfície, mantendo uma fixação motorizada que funciona em qualquer direção. No entanto, eles tendem a ser volumosos, consomem muita energia e são mecanicamente complexos, além de proporcionarem uma velocidade de subida bastante lenta.
É aí que entra o robô quadrúpede LORIS.
Universidade Carnegie Mellon
Nomeado em homenagem a um marsupial escalador – e também pelas palavras “Robô de observação leve para encostas irregulares” – o dispositivo foi criado por Paul Nadan, Spencer Backus, Aaron M. Johnson e colegas do Laboratório de Robomecânica da Universidade Carnegie Mellon.
No remaining de cada uma das quatro pernas do bot há uma pinça de microespinhos espalhada, incorporando dois grupos de espinhos dispostos em ângulo reto entre si. A pinça está conectada à perna por uma articulação passiva do punho. Isso basicamente significa que a pinça simplesmente balança em resposta a qualquer coisa que a perna esteja fazendo.
Universidade Carnegie Mellon
Utilizando uma câmera com sensor de profundidade e um microprocessador integrados, o robô avança estrategicamente suas pernas de tal maneira que, quando a garra de uma perna segura a superfície de escalada, a garra da perna oposta – do outro lado do corpo, pelo menos o outro fim do corpo – também o faz.
Enquanto essas duas pernas diagonalmente opostas mantiverem tensão interna em suas garras, essas garras permanecerão firmemente presas à superfície. As outras duas pernas opostas do robô, entretanto, estão livres para dar o próximo passo para cima. Esta é uma estratégia de escalada inspirada em insetos, conhecida como apreensão direcionada para dentro (DIG).
De acordo com os pesquisadores, LORIS combina o peso leve, a velocidade, a eficiência energética e a simplicidade das pinças passivas de microespinha com a firmeza e adaptabilidade das pinças ativas. E como um bônus adicional, o robô foi projetado para ser fácil e barato de fabricar.
Você pode ver LORIS em ação no vídeo abaixo. UM papel sobre o estudo foi apresentado recentemente na Conferência Internacional sobre Robótica e Automação.
LORIS: um robô leve de escalada livre para exploração de terrenos extremos
Fonte: Universidade Carnegie Mellon