“Robô-barata” tem o tamanho de uma moeda e habilidades de gente grande

A indústria da robótica tem avançado bastante nos últimos anos, especialmente devido à inteligência artificial profunda e a algoritmos sofisticados, o que permite um tempo de processamento e aprendizado muito mais ágil. Uma das novidades da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas de Harvard John A. Paulson (SEAS) e do Instituto Harvard Wyss de Engenharia Inspirada em Biologia aproveita esses recursos em um projeto promissor, que miniaturiza um autômato de larga escala em um minúsculo “robô-barata” do tamanho de uma moeda de um centavo de dólar.

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O HAMR-JR tem 2,25 centímetros de comprimento e pesa cerca de 0,3 gramas — uma fração do peso de um centavo de dólar. Ele pode rodar cerca de 14 comprimentos de corpo por segundo, tornando-o não apenas um dos menores, mas também um dos microrrobôs mais rápidos do mundo. A redução do comprimento da passada e da rigidez da articulação ajudou os pesquisadores a desenvolverem também um modelo que pode prever métricas de locomoção, como velocidades de corrida, força de pé e carga útil com base no tamanho do alvo. Isso permite a criação de um sistema customizável, com habilidades mais complexas e alto desempenho.

"Este novo robô demonstra que temos uma boa compreensão dos aspectos teóricos e práticos da redução de robôs complexos usando nossa abordagem de montagem dobrável", disse o coautor Robert Wood, professor de Engenharia e Ciências Aplicadas na SEAS  A pesquisa tem coautoria de Jennifer Shum, Samantha Castellanos e E. Farrell Helbling e foi patrocinada pela agência do governo estadunidense de pesquisas tecnológicas para militares, a DARPA, e pelo Instituto Wyss.

"A maioria dos robôs nessa escala é bem simples e apenas demonstra mobilidade básica", disse Kaushik Jayaram, ex-pós-doutorado no SEAS e Wyss e primeiro autor do artigo. "Mostramos que você não precisa comprometer a destreza ou o controle ao diminuir o tamanho [de robôs]", complementa.

Novidade pode liderar a miniaturização do setor

A pesquisa foi apresentada na versão virtual da Conferência Internacional de Robótica e Automação (ICRA 2020) nesta semana. Uma das grandes questões envolvidas no levantamento foi se o processo de fabricação usado para criar versões anteriores do HAMR e outros microbots, incluindo o RoboBee, poderia ser usado para montar autômatos em várias escalas — de pequenos robôs cirúrgicos a grandes máquinas industriais.

PC-MEMS (abreviação de sistemas microeletromecânicos de circuito impresso) é um processo de fabricação no qual os componentes do robô são gravados em uma folha 2D e, em seguida, destacados em sua estrutura 3D. Para construir o HAMR-JR, os cientistas simplesmente reduziram o design da folha 2D do projeto, assim como os atuadores e o circuito integrado. Isso permite à recriação diminuta agir da mesma forma que a original.

"A parte maravilhosa desse exercício é que não tivemos que mudar nada sobre o design anterior. Provamos que esse processo pode ser aplicado a basicamente qualquer dispositivo, em vários tamanhos”, comenta Jayaram.

Fonte: Harvard