Tecnologia Científica

Inspirados por chitas, os pesquisadores constroem robôs macios mais rápidos
Esses novos robôs também são capazes de subir inclinaa§aµesÍngremes, o que pode ser desafiador ou impossí­vel para robôs macios que exercem menos força contra o solo.
Por North Carolina State University - 08/05/2020


Inspirados na biomeca¢nica das chitas, os pesquisadores desenvolveram um novo tipo
de roba´ macio, capaz de se mover mais rapidamente emsuperfÍcies sãolidas ou
na águado que as gerações anteriores. Crédito: Jie Yin, NC State University

Inspirados na biomeca¢nica das chitas, os pesquisadores desenvolveram um novo tipo de roba´ macio, capaz de se mover mais rapidamente emsuperfÍcies sãolidas ou na águado que as gerações anteriores. A nova roba³tica macia também écapaz de pegar objetos delicadamente - ou com força suficiente para levantar objetos pesados.

"As chitas são as criaturas mais rápidas em terra e derivam sua velocidade e poder da flexa£o de suas espinhas", diz Jie Yin, professora assistente de engenharia meca¢nica e aeroespacial da North Carolina State University e correspondente autor de um artigo sobre o novo robôs macios.

"As aplicações potenciais incluem tecnologias de busca e resgate, onde a velocidade éessencial, e roba³tica de fabricação industrial", diz Yin. "Por exemplo, imagine roba³tica de linha de produção mais rápida, mas ainda capaz de lidar com objetos fra¡geis.


"Fomos inspirados pela guepardo a criar um tipo de roba´ macio que possui uma coluna 'biesta¡vel' acionada por mola, o que significa que o roba´ tem dois estados esta¡veis", diz Yin. "Podemos alternar rapidamente entre esses estados esta¡veis ​​bombeando ar para os canais que revestem o roba´ de silicone macio. A troca entre os dois estados libera uma quantidade significativa de energia, permitindo que o roba´ exera§a força rapidamente contra o solo. Isso permite que o roba´ galopam pelasuperfÍcie, o que significa que seus panãs deixam o cha£o.

"Os robôs macios anteriores eram rastreadores, permanecendo em contato com o solo o tempo todo. Isso limita sua velocidade".

Os robôs macios mais rápidos atéagora podiam se mover a velocidades de até0,8 comprimentos de corpo por segundo emsuperfÍcies planas e sãolidas. A nova classe de robôs flexa­veis, denominada "Alavancando instabilidades ela¡sticas para desempenho amplificado" (LEAP), écapaz de atingir velocidades de até2,7 comprimentos corporais por segundo - mais de três vezes mais rápido - a uma frequência de atuação baixa de cerca de 3 Hz . Esses novos robôs também são capazes de subir inclinaçõesÍngremes, o que pode ser desafiador ou impossí­vel para robôs macios que exercem menos força contra o solo.

Esses robôs LEAP "galopando" tem aproximadamente 7 centa­metros de comprimento e pesam cerca de 45 gramas.

Os pesquisadores também demonstraram que o design do LEAP poderia melhorar a velocidade da natação para robôs macios. Anexando uma barbatana, em vez de panãs, um roba´ LEAP conseguiu nadar a uma velocidade de 0,78 comprimentos de corpo por segundo, em comparação com 0,7 comprimentos de corpo por segundo no roba´ de natação mais rápido anterior .

"Tambanãm demonstramos o uso de vários robôs flexa­veis trabalhando juntos, como pina§as, para pegar objetos", diz Yin. "Ajustando a força exercida pelos robôs, conseguimos levantar objetos tão delicados quanto um ovo, além de objetos com peso de 10 kg ou mais".

Os pesquisadores observam que este trabalho serve como prova de conceito e estãootimistas de que podem modificar o design para criar robôs LEAP que são ainda mais rápidos e mais poderosos.

"As aplicações potenciais incluem tecnologias de busca e resgate, onde a velocidade éessencial, e roba³tica de fabricação industrial", diz Yin. "Por exemplo, imagine roba³tica de linha de produção mais rápida, mas ainda capaz de lidar com objetos fra¡geis.

"Estamos abertos a colaborar com o setor privado para ajustar maneiras pelas quais eles podem incorporar essa tecnologia em suas operações".

O artigo, "Alavancando instabilidades ela¡sticas para desempenho amplificado (LEAP): robôs macios de alta velocidade e força de inspiração na coluna", serápublicado em 8 de maio na revista Science Advances .

 

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