Engenheiros de Stanford criam robôs que pousam como pássaros

Robôs que pousam como pássaros? Sim, parece loucura mas a partir do estudo do voo de papagaios, engenheiros da Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, criaram um robô que consegue pousar agarrando-se a um galho, da mesma forma que os pássaros. O experimento foi apresentado em vídeo (disponível no final desta matéria).

Durante a pesquisa, o pássaro foi gravado pousando em poleiros especiais, enquanto cinco câmeras de alta velocidade captavam as imagens.

Esses poleiros tinham uma variedade de tamanhos e materiais, como madeira, espuma e teflon, por exemplo, além de contar com sensores para capturar as forças físicas associadas aos pousos.

Os pesquisadores perceberam que os papagaios executavam as mesmas manobras áreas, não importando as superfícies em que eles estivessem pousando.

Após milhões de anos de evolução, eles [os pássaros] fazem a decolagem e o pouso parecerem tão fáceis, mesmo em meio a toda a complexidade e variabilidade dos galhos de árvores que você encontraria em uma floresta”, afirmou o engenheiro William Roderick, principal autor do estudo.

Como robôs podem pousar como pássaros?

Os pássaros podem empoleirar em uma grande variedade de superfícies, grossas ou finas, ásperas ou escorregadias. “Robôs aéreos modernos geralmente precisam de uma pista ou uma superfície plana para fácil decolagem e pouso. Para uma ave, quase todos os lugares é um potencial local de pouso, mesmo nas cidades“, disse Chin, que faz parte do laboratório de David Lentink, professor assistente de engenharia mecânica. “Nós realmente queríamos entender como eles conseguem isso e a dinâmica e as forças que estão envolvidas.

Motores em vez de músculos

Apesar do uso do papagaio no estudo, os engenheiros se inspiraram nas pernas de um falcão-peregrino para construir os robôs que pousam como pássaros. No lugar de ossos, foi usada uma estrutura impressa em 3D. E no lugar de músculos e tendões, foram utilizados motores e linhas. Para voar, um drone foi acoplado ao robô.

Cada perna do pássaro artificial tem os próprios motores, sendo um para se mover para frente e para trás e outro para agarrar o galho. O robô também tem uma embreagem especialmente forte e de alta velocidade que pode ser acionada para fechar em 20 milissegundos.

Uma vez que o pé enrola ao redor do galho, os tornozelos travam e um acelerômetro informa que o robô pousou, acionando um algoritmo de equilíbrio para estabilizá-lo.

Abaixo você confere o vídeo com a pesquisa dos pousos reais dos pássaros

Preferências de poleiro

O poleiro que os pássaros pareciam gostar menos era o que estava coberto de espuma. Os papagaios foram resistentes a voar para ele depois que pousaram sobre ele na primeira vez e voaram para fora dele assim que eles conseguiram seu milheto. Assim, os pesquisadores se perguntam se a espuma poderia servir como um simples impedimento de aves.

Depois que os pássaros bateram em todos os nove poleiros sensoriados de força de tamanho, maciez e escorregadia, o grupo começou a analisar os primeiros estágios de pouso. Comparando diferentes superfícies de poleiro, eles esperavam ver diferenças em como os pássaros se aproximaram do poleiro e da força com que pousaram, mas não foi isso que encontraram.

Quando processamos todos os nossos dados sobre a velocidade de aproximação e as forças quando o pássaro estava pousando, não vimos diferenças óbvias“, lembrou Chin. “Mas então começamos a olhar para a cinemática dos pés e garras – os detalhes de como eles os moviam – e descobrimos que eles os adaptam para furar o pouso.

Além do pouso, as pernas do robô também são fortes o suficiente para pegar e carregar objetos durante o voo.

Há anos, o Laboratório Cutkosky, da universidade, vem desenvolvendo robôs aéreos inspirados em pássaros. Segundo o estudo, o desempenho dos robôs que pousam como pássaros foi tão bom que as próximas etapas da pesquisa provavelmente se concentrarão em melhorar a consciência situacional e o controle de voo.

O estudo foi publicado na edição desta quarta-feira (1º) da Science Robotics.

Confira o teste final com os robôs que pousam como pássaros

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