Robô se inspira na visão das abelhas para voar sem o auxílio de acelerômetros

Por Redação | 11 de Março de 2015 às 16h00

Os seres vivos são extremamente complexos. Para permanecerem em pé, eles dependem de uma série de sentidos. No caso dos seres humanos, o equilíbrio é mantido graças a uma combinação de fluídos no ouvido interno, visão e algo chamado cinestesia – a noção de onde seu corpo está no espaço. É um sistema realmente muito afinado e, assim como outros sistemas biológicos, é muito difícil de replicar em robôs.

Para tentar reproduzir esse sistema de equilíbrio nas máquinas, existe uma tecnologia chamada acelerômetro. Uma aplicação muito conhecida dessa tecnologia são as telas de aparelhos celulares que se ajustam de acordo com o ângulo que fazem em relação à aceleração da gravidade, ou seja, conforme viramos a tela.

Pensando em robôs voadores, os acelerômetros servem para ajudá-los a permanecer no nível do horizonte, independente do quão irregular seja o terreno por onde passam, uma vez que não contam com a topografia como referência, mas sim com a gravidade.

Embora haja evidências que sugerem que insetos dependem da gravidade para se orientar, também existem estudos que apontam o sistema visual como parte importante da estabilização e orientação de seus movimentos. Levando em conta essa segunda consideração, pesquisadores do Instituto de Ciência do Movimento Etienne-Jules Marey, na França, criaram um robô voador inspirado nas abelhas.

O BeeRotor é um robô com apenas 80 gramas e 47 centímetros de comprimento que é capaz de voar ao longo de um túnel criado especialmente para o projeto, com paredes irregulares e móveis, usando apenas seus sensores de fluxo óptico. Isso quer dizer que ele usa apenas sua capacidade visual para aferir sua posição, sem medir precisamente velocidade ou altitude, conforme dados do estudo que foram divulgados na revista Bioinspiration & Biomimetics.

BeeRotor Robot

O fluxo óptico é muito usado por insetos voadores. Conforme algo se move na paisagem por onde passa, a área em frente ao objeto em movimento permanece relativamente estável; mas, a área ao seu lado passa cada vez mais rápido, atingindo uma velocidade máxima quando perpendicular à trajetória do objeto.

Para tentar replicar essa complexa capacidade de uso do fluxo óptico, os pesquisadores equiparam o BeeRotor com 24 fotodiodos, que são dispositivos semicondutores que convertem luz em corrente elétrica, distribuídos na parte superior e inferior de seus olhos para permitir que o robô detecte contrastes e movimentos ao seu redor.

A corrente é gerada quando fótons são absorvidos no fotodiodo; uma pequena corrente também é produzida quando nenhuma luz está presente. Com isso, o robô é capaz de perceber quando sua velocidade aumenta, pois o cenário se move mais rápido, logo mais fótons são absorvidos.

De acordo com as informações recebidas pelos sensores ópticos, três tipos de feedbacks surgem para acionar circuitos que orientam a abelha robótica:

  1. O primeiro muda a altitude do robô em resposta aos dados visuais, fazendo com que ele suba ou desça no túnel, ficando mais próximo do teto ou do chão para evitar acidentes;
  2. O segundo circuito controla a velocidade do robô em resposta ao tamanho do túnel;
  3. O terceiro estabiliza o "olho" em resposta à inclinação para que ele tenha sempre o melhor campo de visão possível, evitando obstáculos íngremes sem a necessidade de um acelerômetro ou quadros de referência.

Confira no vídeo abaixo como o BeeRotor é capaz de navegar com sucesso pelo túnel com paredes móveis, evitando todos os obstáculos que aparecem em seu caminho:

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