Robô Flexível “Cresce” Como uma Planta

Engenheiros do MIT projetaram um robô que pode estender um apêndice semelhante a uma corrente. Isso torna o robô extremamente flexível, e ele pode configurar-se de várias maneiras diferentes. Ao mesmo tempo, é forte o suficiente para suportar peso pesado ou aplicar torque, tornando-o capaz de montar peças em espaços pequenos. Depois de completar suas tarefas, o robô é capaz de retrair o apêndice, e ele pode estendê-lo novamente com um comprimento e forma diferentes.

Esse robô recém-desenvolvido pode fazer uma diferença em áreas como armazéns, onde a maioria dos robôs não consegue se colocar em espaços estreitos. O novo robô semelhante a uma planta pode ser usado para pegar produtos na parte de trás de uma prateleira, e ele também pode se mover em torno de peças do motor de um carro para desaparafusar uma tampa de óleo.

O design foi inspirado em plantas e na maneira como elas crescem. Nesse processo, nutrientes são transportados para a ponta da planta como um fluido. Uma vez que eles alcançam a ponta, eles são convertidos em material sólido que produz, pouco a pouco, um caule de suporte.

O robô semelhante a uma planta tem um “ponto de crescimento” ou caixa de engrenagens, que puxa uma corrente solta de blocos intertravados para dentro da caixa. Uma vez lá, engrenagens travam as unidades da corrente juntas e liberam a corrente, unidade por unidade, até que ela forme um apêndice rígido.

Equipe de Engenheiros

O novo robô foi apresentado esta semana na Conferência Internacional IEEE sobre Robôs Inteligentes e Sistemas (IROS) em Macau. No futuro, os engenheiros gostariam de adicionar garras, câmeras e sensores que pudessem ser montados na caixa de engrenagens. Isso permitiria que o robô apertasse um parafuso solto após se mover através do sistema de propulsão de uma aeronave. Ele também poderia recuperar um produto sem perturbar nada nas proximidades.

Harry Asada é professor de engenharia mecânica no MIT.

“Pense em trocar o óleo do seu carro”, diz Asada. “Depois de abrir a tampa do motor, você precisa ser flexível o suficiente para fazer curvas afiadas, para a esquerda e para a direita, para chegar ao filtro de óleo, e então você precisa ser forte o suficiente para girar a tampa do filtro de óleo para removê-la.”

Tongxi Yan é um ex-aluno de pós-graduação no laboratório de Asada, e ele liderou o trabalho.

“Agora temos um robô que pode potencialmente realizar tais tarefas”, diz ele. “Ele pode crescer, retrair e crescer novamente em uma forma diferente, para se adaptar ao seu ambiente.”

A equipe de engenheiros também consistia no aluno de pós-graduação do MIT Emily Kamienski e no pesquisador visitante Seiichi Teshigawara.

Robô Semelhante a uma Planta

Depois de definir os diferentes aspectos do crescimento de plantas, a equipe buscou implementá-los em um robô.

“A realização do robô é totalmente diferente de uma planta real, mas ele exibe o mesmo tipo de funcionalidade, em um nível abstrato”, diz Asada.

A caixa de engrenagens foi projetada para representar a “ponta de crescimento” do robô, que é equivalente a um broto de uma planta. É lá que a maioria dos nutrientes flui até o local, e a ponta constrói um caule rígido. A caixa consiste em um sistema de engrenagens e motores, e eles puxam um material fluidizado. Para esse robô, é uma sequência de unidades de plástico impressas em 3D que estão conectadas umas às outras.

O robô é capaz de ser programado para escolher quais unidades travar juntas e quais deixar destravadas. Isso permite que ele forme formas específicas e “cresça” em direções específicas.

“Ele pode ser travado em diferentes lugares para ser curvado de diferentes maneiras, e ter uma ampla gama de movimentos”, diz Yan.

A corrente é capaz de suportar um peso de uma libra quando travada e rígida. Se uma garra fosse anexada, os pesquisadores acreditam que ela seria capaz de crescer o suficiente para se mover através de um espaço estreito e realizar tarefas como desaparafusar uma tampa.