No reino animal, os guepardos são conhecidos pela velocidade que alcançam em uma corrida, podendo chegar a até 130 quilômetros por hora. Agora os cientistas querem aproveitar a aerodinâmica da cauda desses felinos para construir robôs mais ágeis.
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Os guepardos possuem uma capacidade muito grande de manobra em altas velocidades por causa do desenho de suas caudas. Eles podem girar o próprio corpo rapidamente para corrigir uma rota ou desviar de um obstáculo, por exemplo. Essa habilidade chamou a atenção dos pesquisadores da Universidade Carnegie Mellon, nos EUA, mas adicionar um rabo a um robô não é tarefa fácil.
Os maiores problemas enfrentados pelos engenheiros estão relacionados ao aumento da massa da máquina e a alta inércia causada pelo acréscimo do corpo extra. Sem falar nos algoritmos de equilíbrio, que precisam ser recalculados, e no custo energético para mover mais peso.
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Solução na natureza
A cauda dos guepardos é leve e peluda, características que dão ao rabo um ótimo arrasto aerodinâmico. É como se ela funcionasse com um “paraquedas” capaz de criar resistência no ar enquanto o animal se movimenta.
Podendo chegar a até 85 cm de comprimento, o rabo funciona como um contrapeso que ajuda a manter o equilíbrio do animal durante as mudanças de direção realizadas enquanto ele corre.
Já a maioria das caudas robóticas desenvolvidas até hoje tem o que os cientistas chamam de alta inércia, ou seja, elas podem aplicar forças elevadas, mas, como não possuem aerodinâmica, se comportam como pesos “mortos” na maior parte do tempo.
Na natureza, animais com rabos aerodinâmicos têm uma habilidade maior para se reorientar, virar e se recuperar depois de um escorregão. Os pesquisadores se basearam nesse princípio para criar uma cauda mais eficaz e com menos inércia.
Eles utilizaram um material leve posicionado na parte superior do robô, agindo como um pêndulo de equilíbrio. Com a cauda aerodinâmica, o bot ganhou agilidade e mais velocidade, apesar do aumento de sua massa corporal.
“Esta pesquisa sugere que seguir a inspiração da natureza resulta em caudas igualmente capazes por uma fração do custo e do peso”, disse o professor Joseph Norby.
Difíceis de derrubar
Ao aplicar os conceitos de equilíbrio e aerodinâmica que os guepardos levaram milhões de anos para aprimorar, os cientistas querem dar aos robôs uma mobilidade maior. Não se pode falar em autonomia sem pensar na quantidade de obstáculos que os androides terão que vencer no dia a dia.
Escorregões, empurrões, terrenos lisos e escorregadios vão fazer parte da rotina dos bots no futuro e, por isso, eles precisam aprender a lidar com essas situações, até mesmo para reduzir os danos causados por uma eventual queda.
“O rabo ajuda a estabilizar o robô, o que é crítico quando ele está realizando manobras difíceis. Acreditamos que melhorar a agilidade tornará nossos robôs melhores para ajudar as pessoas fora do laboratório”, completa o professor Norby.
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Fonte: Canaltech
