Robô inspirado na barata projetado para trabalhar

Robô inspirado na barata projetado para trabalhar

O robô inspirado na barata é utilizado para aplicações com espaço limitado, segundo informa um pesquisador da Universidade do Colorado que criou o HAMR-Jr, um robô modelado a partir de baratas e projetado para rastejar e se mover facilmente em lugares perigosos, como motores de aviões ou outros espaços onde os mecânicos não podem chegar para realizar as inspeções necessárias.

HAMR-Jr, um robô inspirado na barata e projetado para fazer coisas incríveis, é uma ideia do engenheiro Kaushik Jayaram da Universidade do Colorado em Boulder e colegas da Universidade de Harvard, dá um significado totalmente novo para a palavra pequeno:

HAMR-Jr pode se encaixar a superfície de uma moeda de um centavo e pesa menos que um clipe de papel.

Não se deixe enganar pelo tamanho. Este robô de quatro patas também pode carregar até 10 vezes seu próprio peso na carga e atinge velocidades máximas que, por seu tamanho, são comparáveis ​​a uma chita saltando sobre o Serengeti.

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Uma destreza mecânica semelhante à de um animal, demonstrando que não precisamos comprometer a complexidade do projeto ou a capacidade de fabricação para reduzir o tamanho de nossos robôs”, disse Jayaram, professor assistente do Departamento Paul M. Rady de Engenharia Mecânica.

Jayaram liderou o projeto deste pequeno robô que poderia enquanto trabalhava como um pós-doutorado no Laboratório de Microrobótica de Harvard. (HAMR significa Harvard Ambulatory MicroRobot). Tem metade do comprimento de seu antecessor, HAMR-VI, o que o torna um dos robôs menores e mais rápidos do mundo.

O engenheiro tem grandes planos para pequenos robôs como esse. Um dia, disse Jayaram, máquinas do tamanho de HAMR-Jr podem entrar em motores de aviões ou outros espaços onde os mecânicos não podem alcançar para realizar as inspeções necessárias. Eles podem até realizar cirurgias em pacientes humanos. “Quero construir robôs que possam sair do laboratório e correr como insetos”, disse ele.

A barata incompreendida

Para Jayaram, o projeto é o mais recente de uma longa linha de designs robóticos que se inspiram em uma fonte improvável: a muito difamada barata.

Jayaram construiu anteriormente um pequeno robô, chamado CRAM, que poderia se espremer para caber em espaços aparentemente impossíveis, assim como as pragas urbanas podem.

Outra de suas criações foi capaz de bater de cabeça em uma parede e continuar correndo novamente, como uma barata.

“Nunca gostei de baratas antes da pós-graduação”, disse Jayaram. “Mas então, ao longo dos anos, eu pensei, ‘Sim, você é muito nojenta.

Mas você também é muito útil como organismo modelo com o qual podemos aprender coisas ‘”.

O HAMR-Jr, que foi projetado para imitar a velocidade e a capacidade de manobra do inseto odiado, trouxe seu próprio conjunto de desafios de engenharia.

Por exemplo, motores tradicionais não funcionam em um robô deste tamanho. Eles superaquecem quando ficam muito pequenos.

Assim, a equipe acionou o HAMR-Jr usando ferramentas chamadas de “atuadores piezoelétricos” – materiais finos que se dobram quando atingidos por uma tensão elétrica.

O HAMR-Jr também pode ser um dos aviões de papel de mais alta tecnologia que existem.

Para fazer um robô tão pequeno, Jayaram explicou, os pesquisadores começaram usando um laser para gravar a forma de suas partes corporais em uma folha de composto de fibra de carbono.

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“Fazemos tudo em um plano como uma estrutura bidimensional e dobramos como origami para fazer a estrutura tridimensional”, disse Jayaram. “Leva muito tempo olhando sob um microscópio para fazê-lo funcionar.”

Robôs pequenos, grande promessa

Esses olhos doloridos valeram a pena: o HAMR-Jr pode virar à direita e à esquerda e até mesmo recuar.

O HAMR-JR tem apenas 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.

Para efeito de comparação, as chitas, os demônios da velocidade do mundo dos mamíferos, correm a cerca de 16 comprimentos de corpo por segundo.

HAMR-Jr é apenas o começo, Jayaram acrescentou. Os engenheiros poderiam, teoricamente, usar os mesmos métodos de sua equipe para fazer robôs ainda menores – do tamanho de uma borracha de lápis ou menos.

“Mostramos que nossa metodologia de design e fabricação é altamente escalonável”, disse Jayaram. “Poderíamos encolher tudo ou aumentá-lo, e o robô ainda funcionaria.”

Jayaram quer ver que outras inspirações ele pode obter dos insetos: ele poderia fazer um pequeno robô com seis ou oito pernas, em vez das quatro de HAMR-Jr? Que tal um pequeno robô flexível o suficiente para sobreviver sendo pisado?

Em outras palavras, não há nada que você não possa fazer quando tem baratas do seu lado.

“Estou interessado em problemas que estão no limite da biologia e da engenharia”, disse Jayaram. “O que a biologia pode fazer que a engenharia não pode?”

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.