Cientistas estão conduzindo pesquisas para construir robôs que se movam como animais

Muitos de nós já vimos vídeos impressionantes de robôs humanóides que andam, falam e até parecem pensar como humanos. Mas eles podem fazer alguma coisa e substituir os trabalhadores humanos? Eles conseguem correr ainda mais rápido que os galgos ou pular mais alto que um puma?

Os engenheiros robóticos trabalharam durante décadas e investiram milhões de dólares em pesquisas tentando criar um robô que pudesse andar ou correr como um animal. Contudo, muitos animais são capazes de realizar proezas que seriam impossíveis para os robôs de hoje.

Os animais correm muito melhor do que os robôs. A diferença no desempenho surge nas importantes dimensões de agilidade, alcance e durabilidade.

“O gnu – um membro africano da família dos antílopes semelhantes a vacas – pode migrar milhares de quilómetros através de terrenos acidentados; não temos robôs que possam fazer algo assim.”

Ele e colegas da Universidade de Washington, da Universidade do Colorado em Boulder e do Instituto de Tecnologia da Geórgia publicaram um estudo na revista Robôs científicos Intitulado “Por que os animais podem superar os robôs?”

Robô Lynx com integração Amazon Alexa em exibição em Las Vegas. (Crédito: Reuters)

Para responder por que e como os robôs ficam atrás dos animais, eles investigaram vários aspectos da operação dos robôs e os compararam com seus equivalentes animais em um artigo publicado na Science Robotics. O artigo descobriu que, pelas medidas utilizadas pelos engenheiros, os componentes biológicos tiveram um desempenho surpreendentemente fraco em comparação com as peças fabricadas. Mas aquilo em que os animais se destacam é a integração e o controle desses componentes.

Para aprender como eles podem se mover como animais

Cada pesquisador estudou um dos cinco “subsistemas” diferentes que se combinam para formar um robô em funcionamento – potência, estrutura, atuação, detecção e controle – e os compararam com seus equivalentes biológicos. Até agora, era geralmente aceito que a superioridade dos animais sobre os robôs se devia à superioridade dos componentes biológicos.

“A forma como as coisas funcionaram foi que, com apenas pequenas exceções, os subsistemas de engenharia superaram, e às vezes radicalmente, os seus homólogos biológicos”, escreveram os autores. Mas o que também fica muito claro é que se compararmos os animais com os robôs a nível de todo o sistema, em termos de movimento, os animais são fantásticos – e os robôs ainda não os alcançaram.

Do lado optimista, no campo da robótica, os investigadores observam que se compararmos o tempo relativamente curto que os robôs levaram a desenvolver a sua tecnologia com as incontáveis ​​gerações de animais que evoluíram ao longo de milhões de anos, o progresso tem sido notavelmente rápido.

“Irá avançar mais rapidamente porque a evolução não é direcionada”, acrescentaram. “Embora possamos facilmente depurar como os robôs são projetados e aprender algo em um robô e baixá-lo para todos os outros robôs, a biologia não tem essa opção. Existem maneiras pelas quais podemos nos mover muito mais rapidamente quando projetamos robôs. na evolução – mas a evolução teve um começo tremendo.

Mais do que apenas um desafio de engenharia, a robótica prática oferece uma infinidade de utilizações potenciais. Seja resolvendo desafios de entrega de “última milha” em um mundo projetado para humanos que muitas vezes é muito difícil para robôs com rodas navegarem, conduzindo buscas em ambientes perigosos ou manuseando materiais perigosos, a tecnologia tem muitas aplicações potenciais.

Os pesquisadores esperam que seu estudo ajude a orientar o desenvolvimento futuro da tecnologia robótica, concentrando-se não na construção de um hardware melhor, mas na compreensão de como integrar e controlar o hardware existente. “À medida que a engenharia aprende os princípios de integração da biologia, os robôs funcionais tornar-se-ão tão eficientes, flexíveis e robustos como os seus homólogos biológicos”, concluiu Donelan.

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