A maioria dos robôs não consegue aceder a uma vasta gama de ambientes terrestres altamente importantes para o estudo do ambiente, caso de zonas húmidas, pântanos, zonas costeiras e estuários de rios. Caso estes novos pés resultem será um avanço muito importante para o estudo da natureza
Roboticistas da Universidade de Tecnologia de Tallinn (TalTech) desenvolveram uma nova classe de pés bio-inspirados que melhoram significativamente a mobilidade dos robôs em terrenos difíceis como a lama e a neve molhada. As descobertas, publicadas na revista “Bioinspiration & Biomimetics”, poderão alargar as capacidades dos robôs, permitindo-lhes navegar em terrenos naturais complexos para efetuar uma monitorização ambiental sensível, ajudar na agricultura e participar na resposta a catástrofes
A locomoção por pernas de robôs tem sido estudada há décadas e os robôs com pernas estão a tornar-se gradualmente mais eficientes em termos energéticos e mais versáteis. A adaptação da forma como caminham às mudanças do terreno permite que estes naveguem em terrenos com propriedades variáveis, mas alguns tipos de terrenos naturais continuam por conquistar.
“Os terrenos lamacentos e escorregadios são dos mais difíceis de percorrer para robôs e animais, incluindo os humanos”, afirma Maarja Kruusmaa, professora de biorobótica e chefe da equipa. “Isto significa que a maioria dos robôs não consegue aceder a uma vasta gama de ambientes terrestres altamente importantes, incluindo zonas húmidas, pântanos, zonas costeiras, estuários de rios e campos, que são abundantes na natureza.”
Simon Godon, que esta a concluir o doutoramento no Centro TalTech de Biorobótica, combinou as suas observações na quinta dos seus pais em Berry, França, olhando para o gado e com os seus conhecimentos de engenharia mecânica e biorobótica, propôs a utilização de cascos de alta tecnologia para robôs que podem ter grandes vantagens, especialmente quando andam na lama.
Experiências físicas com patas de alce reais em condições laboratoriais revelaram que são efetivamente vantajosas. Ao entrar e sair da lama, os cascos divididos do alce expandem-se e encolhem, aumentando e reduzindo assim a sua área de contacto. No entanto, a maior vantagem não advém do aumento da área de superfície, mas da forma como os cascos fendidos quebram a força de sucção quando são puxados para fora da lama.
“Descobrimos que o casco do alce se comporta de forma semelhante a uma ventosa, como se conseguíssemos enfiar a unha sob a sua superfície e quebrar a força de sucção”, explica Simon Godon. “A lama atua de forma semelhante a um azulejo de casa de banho molhado, escorregadio e dificultando a saída da perna do animal. O movimento dos cascos quebra essa tensão”. No entanto, os cascos não só tornam o movimento mais rápido e mais eficiente em termos energéticos, como também ajudam a evitar situações fatais em que o animal se afunda demasiado, fica preso e morre.
Os investigadores conceberam pés de silicone para o robô com pernas, com o para reproduzir o mesmo comportamento. Os testes efectuados em superfícies lamacentas revelaram que a simples modificação dos pés do robô reduz para metade o seu afundamento e a força de sucção, enquanto o consumo de energia foi reduzido até 70%.
Os investigadores ainda não encontraram quaisquer desvantagens nos pés de alce-robô modificados. “Especulamos que, pelo contrário, os cascos divididos podem até ter vantagens em terrenos irregulares, dando ao robô ou ao animal alguma estabilidade extra”, diz Kruusmaa e acrescenta: “Por isso, recomendamos aos robots que mantenham sempre os sapatos calçados!”.