Pesquisadores Criam Robô Macio Capaz de Mudar de Forma e Se Movimentar

Um dos desafios que cercam a robótica macia é que a maioria delas precisa ser conectada a um compressor de ar ou plugada na parede. Pesquisadores da Universidade de Stanford se propuseram a superar esse desafio.

Nathan Usevitch é um estudante de pós-graduação em engenharia mecânica da Universidade de Stanford.

“Uma limitação significativa da maioria dos robôs macios é que eles precisam ser conectados a um compressor de ar volumoso ou plugados na parede, o que impede que se movam”, disse Usevitch. “Então, nos perguntamos: E se mantivéssemos a mesma quantidade de ar dentro do robô o tempo todo?”

A equipe foi capaz de desenvolver um robô macio em escala humana que é capaz de mudar de forma. Ao fazer isso, o robô macio pode se prender e manipular objetos, e é capaz de rolar em direções controláveis.

A pesquisa foi publicada na revista Science Robotics em 18 de março.

“A descrição casual desse robô que dou às pessoas é Baymax do filme Big Hero 6 misturado com Transformers. Em outras palavras, um robô macio e seguro para humanos misturado com robôs que podem mudar dramaticamente de forma”, disse Usevitch.

Versão Simples

Esse robô macio foi desenvolvido combinando três tipos diferentes de robôs. A versão simples da invenção da equipe é chamada de “robô isoperimétrico”, desde que a forma muda enquanto o comprimento total das arestas e a quantidade de ar dentro permanecem os mesmos.

O robô isoperimétrico foi desenvolvido a partir de robôs macios, robôs de treliça e robôs coletivos. Cada categoria de robótica trouxe uma vantagem diferente: robôs macios são leves e flexíveis, robôs de treliça podem mudar de forma e robôs coletivos são pequenos e colaboram.

Sean Follmer é um professor assistente de engenharia mecânica e co-autor sênior do artigo.

“Estamos basicamente manipulando uma estrutura macia com motores tradicionais”, disse Follmer. “Isso cria uma classe de robôs realmente interessante que combina muitos dos benefícios dos robôs macios com todo o conhecimento que temos sobre robôs clássicos.”

Versão Complexa

A equipe também desenvolveu uma versão mais complexa do robô conectando vários triângulos. Eles foram capazes de coordenar os movimentos dos diferentes motores, o que permitiu que o robô realizasse comportamentos desejados, como pegar uma bola.

Elliot Hawkes é um professor assistente de engenharia mecânica da Universidade da Califórnia, Santa Bárbara, e co-autor sênior do artigo.

“Um entendimento-chave que desenvolvemos foi que para criar movimento com um robô macio pneumático grande, você não precisa realmente bombear ar para dentro e para fora”, disse Hawkes. “Você pode usar o ar que já está lá e apenas movê-lo com esses motores simples; esse método é mais eficiente e permite que nosso robô se mova muito mais rapidamente.”

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Exploração Espacial

De acordo com Zachary Hammond, um estudante de pós-graduação em engenharia mecânica da Universidade de Stanford e co-autor principal do artigo, um dos usos possíveis para esse robô macio é a exploração espacial.

“Esse robô pode ser muito útil para a exploração espacial – especialmente porque ele pode ser transportado em um pacote pequeno e então operar sem fios após inflar”, disse Hammond. “Em outro planeta, ele pode usar sua capacidade de mudar de forma para atravessar ambientes complicados, esgueirando-se por espaços apertados e se espalhando sobre obstáculos.”

Os pesquisadores agora estão testando diferentes formas e querem testar o robô na água.

Allison Okamura é uma professora de engenharia mecânica e co-autora do artigo.

“Essa pesquisa destaca o poder de pensar sobre como projetar e construir robôs de novas maneiras”, disse Okamura. “A criatividade do design de robôs está se expandindo com esse tipo de sistema e é algo que gostaríamos de encorajar no campo da robótica.”