Memória movida a ar permite que robôs toquem piano tão bem quanto humanos
Por Gustavo Minari | Editado por Douglas Ciriaco | 21 de Julho de 2021 às 18h01
Pesquisadores da Universidade da Califórnia em Riverside, nos EUA, criaram uma memória de computador movida a ar que pode ser usada para controlar robôs leves. O chip pneumático de memória de acesso aleatório foi construído com válvulas microfluídicas no lugar de transistores eletrônicos convencionais.
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Os robôs pneumáticos usam ar pressurizado para mover membros ou garras, ideais para realizar tarefas mais delicadas e precisas. Os sistemas atuais de controle ainda possuem válvulas eletrônicas e computadores para “memorizar” a posição das partes móveis do bot, o que aumenta o custo, o tamanho e o consumo energético da máquina.
“Os robôs flexíveis pneumáticos precisam de uma maneira de lembrar e manter as posições de suas partes móveis. Nós percebemos que se pudéssemos criar uma "memória" lógica pneumática, eles poderiam eliminar a memória eletrônica usada atualmente para esse propósito”, diz o aluno de bioengenharia Shane Hoang, autor principal do estudo.
A memória está no ar
Em pneumática, o ar, e não a eletricidade, flui por circuitos ou canais e a pressão é usada para representar fatores como liga/desliga ou verdadeiro/falso, como ocorre em um sistema binário convencional, em que diversas combinações de 0 e 1 disparam ou encerram cargas elétricas em um dispositivo.
Nos chips criados pelos pesquisadores, válvulas microfluídicas controlam o fluxo de ar. Elas permanecem vedadas mesmo quando desconectadas de um suprimento contínuo, criando diferenciais de pressão que funcionam como memórias capazes de manter a posição dos atuadores do robô.
Nos testes feitos em laboratório, eles usaram uma RAM de 8 bits para controlar mãos robóticas de borracha impressas em 3D. O dispositivo pneumático utiliza a pressão atmosférica para representar o valor “0” ou falso e o vácuo significa “1” ou verdadeiro. Os dedos robóticos se estendem quando conectados à pressão atmosférica e se contraem no vácuo.
Resultados
Utilizando combinações variadas de pressão atmosférica e vácuo nos canais do chip pneumático, os engenheiros conseguiram algo inédito. Eles fizeram a mão robótica tocar notas, acordes e até a música "Mary Had a Little Lamb" em um piano, com a mesma eficiência de um robô controlado por sistemas eletrônicos.
Os pesquisadores acreditam que, no futuro, uma RAM pneumática mais avançada e otimizada para realizar várias funções ao mesmo tempo, poderá ser usada para operar robôs leves sem a necessidade de qualquer hardware eletrônico, utilizando apenas uma bomba de ar movida a bateria para criar vácuo e pressão.
“Os robôs que usam essa tecnologia seriam especialmente eficientes para uso mais delicado ou para trabalhar perto de seres humanos de maneira mais segura, como dispositivos vestíveis para bebês ou para pessoas com deficiências motoras”, completa o professor de bioengenharia William Grover, coautor do estudo.