Conheça o robô bípede que consegue andar de skate e de slackline
Não é só a fadinha Rayssa Leal que sabe fazer manobras de skate. Um robô construído no Caltech (Instituto de Tecnologia da Califórnia) também tem arriscado algumas manobras. A máquina bípede combina o ato de andar com técnicas de voo e consegue tanto andar de skate quanto de slackline, um esporte de equilíbrio sobre uma fita.
O robô foi batizado de LEONARDO, que combina letras das palavras em inglês LEgs ONboARD drOne (drones com pernas, em tradução livre). LEO é o primeiro robô que usa pernas multiarticulares e propulsores baseados em hélice para conseguir se equilibrar.
Um estudo sobre o desenvolvimento do robô foi publicado na revista científica Science Robotics.
"Nós nos inspiramos na natureza. Imagine a forma como os passarinhos conseguem bater asas e pular para pousar sobre fios de linhas telefônicas", explica Soon-Jo Chung, professor do instituto e um dos autores do estudo. "É um comportamento complexo e intrigante que acontece quando os pássaros se movem intercalando o andar e o voar. Queríamos entender esse movimento e aprender com ele."
Na tentativa de compreender a ligação entre o voo e a caminhada, nasceu LEO. "Existe uma semelhança entre como um ser humano vestindo um traje a jato controla suas pernas e pés ao pousar ou decolar com como LEO usa o controle sincronizado de propulsores baseados em hélices e articulações de pernas distribuídas", diz Chung.
Robôs de duas pernas conseguem explorar terrenos complexos usando as mesmas capacidades humanas de correr e pular, mas fica mais difícil fazer o mesmo em terrenos acidentados. Os robôs voadores conseguem navegar por terrenos mais difíceis, mas apresentam outros desafios, como alto consumo de energia durante o voo e capacidade limitada de carga útil.
"O LEO visa preencher uma lacuna entre dois domínios díspares de locomoção aérea e bípede que não são normalmente aplicados em sistemas robóticos existentes", afirma Kyunam Kim, pesquisador do Caltech e co-autor da pesquisa.
Ao combinar o andar com o voar, os cientistas conseguem obter o melhor das duas ações. Dependendo do tipo de obstáculo que LEONARDO precisa atravessar, ele pode optar pela caminhada ou pelo voo — ou até os dois combinados.
"LEO é capaz de realizar manobras de locomoção incomuns que mesmo em humanos exigem domínio do equilíbrio, como andar em um slackline e andar de skate ", diz Patrick Spieler, mais um dos autores do estudo e membro do grupo de pesquisa de Chung.
LEO consegue atingir 76 cm de altura e é equipado com duas pernas com três juntas em cada, além de quatro propulsores de hélice nos ombros. Ele consegue caminhar da mesma forma que os humanos, as hélices garantem que ele fique de pé e as pernas jogam sua massa para frente. Ele se move por meio de um controlador. Para voar, ele funciona como um drone.
O projeto teve início em 2019. Os pesquisadores planejam melhorar o desempenho de LEO para que ele possa carregar mais peso e aumentar a força de impulso de suas hélices. Por meio de um algoritmo de redes neurais, eles esperam que o robô possa reconhecer sozinho um território para percorrer e possa intercalar caminhadas e voos sem controle humano.
Para quê serve
Este tipo de tecnologia aplicada no desenvolvimento de LEO pode ser usado em sistemas de robôs aéreos e veículos voadores. No futuro, a equipe espera que o helicóptero enviado a Marte possa ser equipado com trem de pouso com pernas para manter o equilíbrio em terrenos inclinados ou irregulares, reduzindo risco de falha em condições de pouso desafiadoras.
No mundo real, a tecnologia projetada para LEO poderia promover o desenvolvimento de sistemas de trem de pouso adaptativos compostos de juntas de perna controladas para robôs aéreos e outros tipos de veículos voadores. A equipe prevê que o futuro helicóptero de Marte poderia ser equipado com trem de pouso com pernas para que o equilíbrio do corpo desses robôs aéreos possa ser mantido enquanto pousam em terrenos inclinados ou irregulares, reduzindo assim o risco de falha em condições de pouso desafiadoras.
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