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Nem tão vivo assim

Pesquisadores criam nova raça de peixes robóticos

Há muito tempo os engenheiros têm buscado na natureza pistas que os ajudem a construir robôs que se movam com algo parecido com a graça dos seres vivos. Apesar do uso de metal rígido e partes plásticas geralmente resultar em movimentos duros e mecânicos, uma equipe do Massachusetts Institute of Technology (MIT) está fazendo experiências com o uso de um único pedaço flexível de polímero de silicone e uretano para criar peixes robóticos que deslizem suavemente pela água como os de verdade.

Os peixes se movem por meio da contração dos músculos de cada lado do corpo, gerando uma onda que viaja da cabeça até a cauda. Para imitá-los, os pesquisadores do MIT criaram dois tipos diferentes de peixes-robô.

O primeiro tipo de autômato aquático, que mede cerca de 12,7 cm, imita a técnica carangiforme de nado usada pela tilápia e pela truta. A maior parte do movimento ocorre na parte posterior do corpo, explica Pablo Valdivia y Alvarado, pesquisador afiliado que trabalha no Laboratório de Pesquisa Mecatrônica do MIT e que se juntou a Kamal Youcef-Toumi, professor de engenharia mecânica e diretor do laboratório. Peixes que usam esse tipo de movimento são geralmente nadadores rápidos.

O segundo tipo mede 20 cm de comprimento e foi projetado para se mover como o atum e o tubarão, que nadam mais rápido e por distâncias maiores. O movimento desses peixes, assim como o dos golfinhos, se concentra no rabo e na região em que ele se liga ao corpo.

Os protótipos do MIT se deslocam na água a uma taxa próxima a um corpo por segundo – rápido para um peixe-robô, mas sem comparação com os verdadeiros, que podem chegar à velocidade de 10 vezes seu comprimento por segundo, de acordo com os pesquisadores.

O projeto é uma extensão da tese de doutorado de Valdivia y Alvarado no MIT, que procura criar “uma metodologia para construir robôs móveis pela exploração da vibração natural de corpos obedientes”. Quando as pessoas constroem robôs, sejam humanóides, quadrúpedes ou pisciformes, tendem a criar mecanismos complexos, e essa complexidade geralmente se volta contra elas, criando múltiplos pontos de falhas potenciais, diz o doutorando. Como o robô que ele e Youcef-Toumi criaram é feito de um único pedaço de polímero, é mais fácil fazê-lo à prova d’água que as gerações anteriores de peixes robóticos.

Valdivia y Alvarado e Youcef-Toumi se beneficiaram da riqueza de dados produzida por pesquisas anteriores. Em 1994, engenheiros oceânicos do MIT demonstraram o Robo-tuna (atum-robô), um peixe robótico de 1,2 metros de comprimento com 2.843 partes controladas por seis motores. Os modelos de Valdivia y Alvarado usam apenas um motor e são feitos de menos de 10 partes, incluindo o corpo e a fiação. Outros experimentos com peixes-robôs foram conduzidos pela University of Essex na Inglaterra, pelo California Institute of Technology e muitas outras instituições.

Se o atum-robô e vários dos que o seguiram foram feitos para ajudar os pesquisadores a estudar a dinâmica dos fluidos e o nado dos peixes, Valdivia y Alvarado espera que sua nova geração de peixes-robô leve a aparatos autônomos que possam desempenhar diversas funções como inspecionar embarcações submersas e dutos de óleo e gás, patrulhar cursos d’água e detectar poluentes ambientais. Seus protótipos iniciais são ligados a uma fonte externa de energia, mas os próximos incluirão modelos movidos a bateria.

E peixes básicos são apenas o primeiro passo. Até dezembro, Valdivia y Alvarado e Youcef-Toumi planejam construir protótipos de arraia e salamandra, que precisarão de movimentos mais complexos que o peixe-robô original.

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