Engenheiros Criam um Robô que Pode se Mover como uma Lagarta

Pesquisadores de engenharia da Universidade de Toronto desenvolveram um robô minúsculo que pode se mover de forma semelhante a uma lagarta. Essa nova tecnologia pode impactar várias indústrias, incluindo aviação e tecnologia inteligente.

A pesquisa foi publicada em Scientific Reports.

O grupo de pesquisadores de engenharia inclui o Professor Hani Naguib. A equipe se concentra em materiais inteligentes, especialmente atuadores eletrotérmicos (ETAs). ETAs são dispositivos feitos de certos polímeros que podem ser programados para responder fisicamente a mudanças elétricas ou térmicas. Eles podem ser programados para imitar reflexos musculares e reagir fisicamente à temperatura, contraindo-se no frio e relaxando quando estão quentes.

O Professor Naguib e a equipe de engenheiros estão usando essa nova tecnologia em robótica e desenvolvendo robôs macios que podem rastejar e se curvar como uma lagarta. Outra área onde eles serão importantes é na indústria de manufatura. Os robôs macios poderiam substituir certos robôs com placas de metal que existem atualmente.

“Atualmente, os robôs que você encontra na indústria são pesados, sólidos e isolados dos trabalhadores no chão da fábrica, porque representam riscos de segurança”, explica Naguib.

“Mas a indústria de manufatura está se modernizando para atender à demanda. Cada vez mais, há um ênfase na incorporação de interações humanas-robôs”, diz ele. “Robôs macios e adaptáveis podem aproveitar essa colaboração.”

O estudo de materiais responsivos existe há muito tempo, mas o grupo de engenheiros descobriu uma nova forma de programá-los para criar movimentos robóticos de lagarta.

De acordo com o estudante de doutorado e autor principal do artigo, Yu-Chen (Gary) Sun, “As pesquisas existentes documentam a programação de ETAs a partir de um estado de repouso plano. A programabilidade de forma de uma estrutura bidimensional é limitada, então a resposta é apenas um movimento de flexão”.

A equipe usou um método de relaxação e cura induzida termicamente para criar um ETA com um estado de repouso tridimensional. Isso traz um novo conjunto de formas e movimentos possíveis.

“O que também é novo é a potência necessária para induzir o movimento de lagarta. O nosso é mais eficiente do que qualquer coisa que exista na literatura de pesquisa até agora”, diz Sun.

De acordo com o Professor Naguib, esse novo campo de robótica pode revolucionar completamente muitas indústrias, incluindo segurança, aviação, cirurgia e eletrônica vestível.

Em situações onde os humanos poderiam estar em perigo – um vazamento de gás ou um incêndio – podemos equipar um robô rastejante com um sensor para medir o ambiente perigoso”, explica Naguib. “Na aviação, podemos ver materiais inteligentes sendo a chave para a próxima geração de aeronaves com asas que se transformam.”

As primeiras aplicações provavelmente serão no campo da tecnologia vestível.

“Estamos trabalhando para aplicar esse material a roupas. Essas roupas comprimiriam ou liberariam com base na temperatura do corpo, o que poderia ser terapêutico para atletas”, diz Naguib. A equipe também está estudando se roupas inteligentes poderiam ser benéficas para lesões na medula espinhal.

A equipe de pesquisadores agora se concentrará em tornar o movimento de rastejamento responsivo mais rápido e se concentrará em novas configurações.

“Nesse caso, treinamos para se mover como uma minhoca”, diz ele. “Mas nossa abordagem inovadora significa que podemos treinar robôs para imitar muitos movimentos – como as asas de uma borboleta.”