Robô com cauda salta como lagarto quando a coisa aperta

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(Um lagarto africano de cabeça vermelha (gênero Agama) foi usado como inspiração para a construção do carro-robô-com-rabo TailBot. [Imagem: Robert Full Lab/UC Berkeley])

Biomimetismo

Robôs com rodas são ótimos para andar em terrenos limpos e bem conhecidos.

Robôs com pernas são mais versáteis, mas são muito mais difíceis de construir.

Enquanto isso, os animais são excelentes para andar justamente nos lugares mais difíceis que se pode encontrar.

Engenheiros e biólogos da Universidade de Berkeley, nos Estados Unidos, se juntaram então para tentar reunir o melhor do reino animal com o mais viável do "reino robótica".

O resultado é um robô com rodas - ou um carro robótico - dotado de um rabo de lagarto.

Como acontece com o animal, se a coisa apertar, o robô pode simplesmente saltar sobre o obstáculo, e voltar a rodar normalmente quando as coisas voltarem a ficar tranquilas.

Rabo robótico

Mas gerenciar o salto do robô não foi tão simples quanto parece.

Os pesquisadores descobriram, por exemplo, que os lagartos não usam a cauda apenas como mola de impulsão: ele serve também para evitar que o animal dê com a cara na pedra onde quer pousar, ou simplesmente capote no ar.

"Nós demonstramos pela primeira vez que os lagartos balançam seu rabo para cima e para baixo para evitar a rotação do seu corpo, mantendo-os estáveis," diz Robert Full, um dos membros da equipe que estudou os lagartos como inspiração para construir um robô.

"A inspiração nos rabos dos lagartos vai levar [à construção de] robôs de busca e salvamento muito mais ágeis, assim como robôs com maior capacidade para detectar riscos químicos ou biológicos," avalia ele.

Matemática do rabo de lagarto

Depois de usar câmeras de alta velocidade para descobrir exatamente como os lagartos usam seus rabos durante os saltos, os pesquisadores elaboraram um modelo matemático descritivo desse movimento.

Esse modelo matemático foi então usado para gerar um algoritmo de controle de uma "cauda" instalada na parte traseira de um carro robô, batizado do TailBot (Tail significa cauda em inglês).

O TailBot possui um giroscópio, que permite detectar precisamente sua posição a cada momento.

Os dados desse sensor alimentam a central de controle, que usa o modelo matemático para ajustar a posição do rabo, dando ao robô um controle inercial, permitindo que ele pouse sempre com as rodas para baixo.

"A agilidade dos robôs nem se aproxima da agilidade dos animais. Assim, qualquer coisa que torne um robô mais estável é um avanço, e é por isto que este trabalho está chamando tanto a atenção," disse Full.

De fato, mesmo sendo feito por alunos de graduação, o trabalho mereceu a publicação na prestigiada revista Nature.