Os robôs que se ajustam ao terreno onde pisam também combinam soluções de aprendizagem de máquina e otimização. Os cientistas da Universidade da Califórnia (UC) em San Diego, nos Estados Unidos, adicionaram ao projeto uma tecnologia chamada bloqueio granular. Eles criaram esferas de látex flexíveis, cheias de grãos de café, e as implantaram nos pés das máquinas.
Com elas, o autômato passa a funcionar seguindo um mecanismo chamado soft actuators. “Ou seja, garras e patas macias que se moldam ao objeto, dando uma maior capacidade de manipulação”, resume Fernando Santos Osório, professor do Departamento de Sistemas de Computação do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da Universidade de São Paulo, em São Carlos.
No ar, os pés estão com as pontas macias. Em contato com o solo, endurecem devido à ação de uma bomba de vácuo que remove o ar entre os grãos de café. Como cada pé tem o próprio sistema, a aderência de cada um se ajusta ao ponto do terreno em que ele toca. “Geralmente, os robôs só conseguem controlar o movimento em articulações específicas. Nesse trabalho, mostramos que um robô pode controlar a rigidez, e, portanto, a forma, de seus pés e (…) se adaptar a uma ampla variedade de terrenos”, enfatiza Michael T. Tolley, professor do Departamento de Engenharia Mecânica e Aeroespacial da universidade americana e autor sênior do artigo apresentado na ICRA 2020.
Leveza
A equipe americana testou a solução em um robô já disponível no mercado. A máquina recebeu seis pés e caminhou em terrenos irregulares, como pedras e lascas de madeira. Ela andou até 40% mais rápido do que robôs sem os pés personalizados. Além disso, reduziu em 62% a profundidade de penetração ao caminhar sobre a areia e reduziu em 98% a força necessária para puxar um pé que estava sobre um solo totalmente rígido.
“Como no robô que faz a omelete, a adaptação, a otimização e a melhoria do desempenho de forma automatizada e por aprendizado e adaptação é a chave para um bom desempenho. Também aqui, há uma capacidade de manipulação com alta destreza e motricidade fina”, enfatiza o professor da USP.
No artigo, os cientistas adiantam que planejam incluir sensores nos pés dos robôs, para identificar o tipo de terreno em que eles estão pisando. Dessa forma, será possível ajustar a rigidez das patas de modo automático. “Isso é se adaptar, isso é aprendizado. O robô deve aprender a se adaptar a diferentes tipos de terrenos de forma automática”, frisa Fernando Santos Osório.
Nick Gravish, professor do Departamento de Engenharia Mecânica e Aeroespacial da UC San Diego e coautor do estudo, ressalta a alta aplicabilidade da solução, como em explorações espaciais e escombros de prédios. “O mundo natural está repleto de motivos desafiadores para robôs que andam. Substratos escorregadios, rochosos e macios tornam a caminhada complicada. Pés que podem se adaptar a esses diferentes tipos de solo podem ajudar os robôs a melhorar a mobilidade”, afirma. (CS)
40%
Aumento da velocidade o deslocamento da máquina sobre
errenos irregulares quando ela tem nos pés a nova tecnologia
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