Soft Robots: apresentou um robô que funciona graças à pressão do ar

Recentemente, falamos sobre dispositivos robóticos “ fluidos ” capazes de ter uma certa autonomia, enquadrando-se na categoria de robôs macios. Um de seus principais entraves, porém, era a duração da bateria que, apesar de recorde, ainda limitava o uso do equipamento. Além disso , o sonho final dos designers é um robô que não apenas se mova sozinho, mas também reage ao ambiente ao redor . Foi nisso que pensaram os pesquisadores da Eindhoven University of Technology (TU/e), que se inspiraram em um componente bastante comum da vida cotidiana.

Robôs macios – a visão incomum de um objeto comum

Um dos cientistas que lideram o projeto diz:

Queremos criar robôs sem computador central, que se movem e reagem ao ambiente circundante graças a reflexos incorporados neles mesmos.

Bas Overvelde

Na revista Matter, sua equipe apresenta um robô que funciona graças à pressão do ar (sem componentes eletrônicos) . Além disso – aqui a peculiaridade – caminha e muda de ritmo respondendo ao ambiente graças a uma válvula projetada ad hoc .

Chamada de “válvula histerética” na publicação da revista Matter , pode ser confundida com uma variação da abertura de uma garrafa de ketchup . Isso garante que o conteúdo do frasco saia normalmente, sem excesso, para que possa ser dosado corretamente. Mas às vezes o ketchup respinga se alguém o segura de cabeça para baixo e o esmaga com força. E é precisamente esse inconveniente indesejado que levou Overvelde e colegas a usar o mesmo fenômeno para fazer um robô se mover.

Realização, características e primeiros dispositivos

Usando o computador, os pesquisadores primeiro realizaram simulações projetando propriedades como a rigidez das pequenas abas na abertura da válvula. Eles então construíram o objeto real com borracha de silicone, usando formas impressas em 3D. Finalmente, para criar uma válvula inicialmente fechada, eles gravaram pequenos entalhes usando um laser; desta forma, ele abre repentinamente quando a pressão é alta o suficiente, fechando apenas quando a pressão cai um pouco.

Após a realização, a equipe conectou a válvula a uma bomba e um tanque aumentando ritmicamente a pressão e a passagem do ar. E aqui o robô macio move seus músculos artificiais inflando e relaxando alternadamente!

Outros experimentos, novamente usando o computador, levaram à criação de um robô de quatro patas com um ritmo natural de caminhada, sem comandos externos . De fato, como diz outro pesquisador: duas válvulas desse tipo, conectadas ao mesmo tanque, pareciam se mover em direções alternadas de maneira muito precisa. Uma coisa completamente inesperada, mas que acabou dando certo. Uma mão flexível que reagia ritmicamente também foi feita através do mesmo processo.

As novas fronteiras da robótica suave

Até hoje, os robôs ainda estão associados principalmente a aparelhos mecânicos de "ferro", controlados por um computador central que precisa pensar em cada passo. Os seres vivos, por outro lado, movem-se com fluidez porque seu comportamento está embutido em seu próprio corpo; que também é ideal para robôs que interagem constantemente com pessoas , como em atendimento médico. O campo de pesquisa de robôs macios, portanto, trabalha com materiais macios e flexíveis que respondem às mudanças em seu ambiente sem controle externo.

Nesse sentido, graças aos novos resultados obtidos, os pesquisadores afirmam que é possível replicar comportamentos complexos com peças simples. Sem um computador que programe cada movimento. Mas há outra vantagem sobre a qual já falamos. Um robô que se move graças aos reflexos naturais integrados não apenas economiza poder de computação, mas também energia .

Nos seres vivos, observa-se que muitos movimentos e comportamentos resultam da construção do corpo e da mecânica dos músculos. E isso parece ser independente dos comandos do cérebro. Assim, a direção tomada por Overvelde e sua equipe parece clara: em direção a robôs macios mais autônomos, simples e que respondem automaticamente aos estímulos ambientais.

O artigo Soft Robots: apresentou um robô que funciona graças à pressão do ar foi escrito em: Tech CuE | Engenharia de close-up .