Robôs montadores podem juntar grandes estruturas

Há um novo trabalho sendo feito com robôs montadores no Massachusetts Institute of Technology. O professor Neil Gershenfeld e o aluno de pós-graduação Benjamin Jennett têm trabalhado no Centro de Bits e Átomos (CBA) do MIT para criar versões de protótipos dos robôs. Os pequenos robôs são capazes de montar pequenas estruturas e se coordenam entre si para juntar as estruturas menores em pedaços maiores. 

Esses novos desenvolvimentos podem ter grandes implicações para certas indústrias, como aeronaves comerciais. A partir de agora, as aeronaves comerciais são frequentemente montadas peça por peça. Essas peças são construídas em locais diferentes e acabam se encontrando em um local para serem montadas. Com essa nova tecnologia, toda a aeronave comercial pode ser montada no mesmo local pelos pequenos robôs. 

As novidades foram publicadas na edição de outubro da revista Cartas de Robótica e Automação IEEE. O artigo foi compilado pelo professor Gershenfeld, Jennett e pela estudante de pós-graduação Amira Abdel-Rahman. Também foi trabalhado pelo ex-aluno da CBA Kenneth Cheung, que agora trabalha no Amers Research Center da NASA. É lá que Cheung dirige o projeto ARMADAS, que se concentra em projetar uma base lunar que pode ser construída por meio de montagem robótica. 

“O que está no centro disso é um novo tipo de robótica, que chamamos de robôs relativos”, diz Gershenfeld.

Duas categorias de robôs

De acordo com Gershenfeld, existem duas grandes categorias de robótica. A primeira é feita de componentes caros e personalizados que são especificamente otimizados para aplicações como montagem de fábrica. Os segundos são baratos, produzidos em massa e com desempenho inferior. 

Os novos robôs montadores não são nenhum dos dois; eles são mais simples, mais capazes e podem mudar tudo o que sabemos sobre a produção de itens como aviões, pontes e edifícios. 

A grande diferença desses robôs montadores é que eles têm um sistema diferente de como o dispositivo robótico interage com os materiais que está manipulando. 

“Você não pode separar o robô da estrutura – eles trabalham juntos como um sistema”, diz Gershenfeld. 

Em vez de rastrear sua posição por meio do uso de sistemas de navegação, os robôs montadores usam as pequenas subunidades, ou voxels. A cada passo no próximo voxel, o robô montador pode reajustar seu senso de posição. 

A equipe deseja ter qualquer objeto físico capaz de ser recriado como uma matriz de voxels menores, consistindo em suportes e nós simples. Os componentes simples podem distribuir cargas diferentes com base em sua disposição, e o peso total do objeto será mais leve, pois os voxels consistirão principalmente em espaço vazio. Cada voxel terá um sistema de trava embutido para que todos possam ficar juntos. 

Simplificando Sistemas Robóticos Complexos

À medida que o voxel monta as peças, ele consegue contar seus passos sobre a estrutura. Isso, juntamente com a técnica de navegação, simplifica os complexos sistemas robóticos atuais. 

“Está faltando a maioria dos sistemas de controle usuais, mas contanto que não perca uma etapa, ele sabe onde está”, diz Gershenfeld. 

Abdel-Rahman desenvolveu um software de controle que ajuda a tornar o processo mais rápido, reunindo enxames de unidades, que ajudam os robôs a se coordenarem e trabalharem juntos. 

Grande interesse por grandes nomes

Já existe muito interesse na tecnologia por parte de grandes nomes como a NASA e a empresa aeroespacial europeia Airbus SE. 

Uma das vantagens dos robôs montadores é que eles permitem que o reparo e a manutenção de uma estrutura sigam o mesmo processo robótico da montagem inicial. Partes danificadas da estrutura podem ser substituídas e consertadas, e isso permite que ela fique no mesmo lugar em vez de ser dividida. 

De acordo com Gershenfeld, “desconstruir é tão importante quanto construir”. 

“Para uma estação espacial ou um habitat lunar, esses robôs viveriam na estrutura, mantendo-a e consertando-a continuamente”, diz Jenett.

Esses novos desenvolvimentos terão enormes implicações para quase todas as estruturas e seu processo de construção, incluindo edifícios inteiros. Segundo a equipe, pode até ser usado em ambientes difíceis como o espaço, a lua ou Marte. Em vez de pegar estruturas enormes e enviá-las ao espaço, um grande número de peças menores poderia ser enviado e montado pelos robôs. Melhor ainda, os recursos naturais poderiam ser usados ​​em qualquer lugar que as subunidades fossem. 

Enorme Potencial e Problemas

Embora reconheçamos o enorme potencial dessa tecnologia e como ela mudará nossa sociedade, também vale a pena notar que ela terá enormes implicações também para a economia. Com o uso da robótica e da inteligência artificial, a necessidade dos humanos de construir, criar e desenvolver está se tornando menos importante. Se não agirmos com cautela, essas novas tecnologias trarão enormes problemas.