Pesquisadores da Universidade de Stanford criam um drone com pernas

Engenheiros da Universidade de Stanford trabalham em um robô que é parte drone e parte falcão peregrino. A metade superior do robô parece um drone comum projetado para voar pelo ar com quatro hélices. A metade inferior, porém, tem um par de pés com garras que deixa o bicho com um visual bem esquisito.

Os engenheiros criaram pernas inspiradas no falcão-peregrino. O objetivo da criação do robô é permitir que a máquina fique empoleirada em um galho, assim como um pássaro. A capacidade de um drone voar e pousar em uma árvore é uma melhoria significativa em relação aos drones atuais. Eles normalmente requerem terreno plano para decolar e pousar. Um desafio significativo para os engenheiros é a variabilidade infinita de galhos de árvores em que o robô precisa ser capaz de pousar enquanto opera no mundo real.

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Olhando para os pássaros comuns, parece que o voo e a aterrissagem são bem fáceis. Mas empoleirar-se em um galho é particularmente difícil, ainda mais para um robô que voa. O grande problema é que não existem dois ramos iguais. Os galhos diferem em tamanho, forma, textura e largura. Alguns serão cobertos por pequenos gravetos que crescem de sua superfície e folhas. Enquanto outros podem estar cobertos de musgo. Os pássaros não têm problemas em pousar em qualquer galho que escolherem. Mas projetar um robô voador capaz de fazer a mesma coisa já é outra história!

SNAG

O sistema que os engenheiros de Stanford criaram é chamado de Stereotyped Nature-Inspired Aerial Grasper (Pinça Aérea Estereotipada Inspirada na Natureza), abreviado para SNAG. As pernas nas formas das pernas de um pássaro permitem que o robô se mova pelo céu como um drone típico, mas dá a ele a capacidade de carregar objetos e pousar em várias superfícies.

Em sua pesquisa, os cientistas estudaram papagaios. Eles voaram entre poleiros especiais feitos de materiais e tamanhos variados. Os poleiros eram feitos de madeira, espuma, lixa e teflon. Todos foram incorporados a sensores que permitiram à equipe registrar a força física de preensão das aves. Cinco câmeras de alta velocidade registraram os movimentos do pássaro durante o voo e o pouso.

A estrutura da perna dos drones, impressa em 3D, sofreu 20 mudanças ao longo do projeto. Enquanto o pássaro tem músculos e tendões controlando suas pernas, o robô voador tem pernas controladas por motores e linhas de pesca.

Como no pássaro, as pernas do robô foram projetadas para absorver a energia do impacto da aterrissagem e convertê-la em força de preensão. O design bioinspirado das pernas do robô resultou em uma ação surpreendentemente forte e de alta velocidade, podendo fechar os pés em apenas 20 milissegundos.

Desempenho nos testes e próximos passos

Nos testes, o sistema de agarrar do SNAG foi capaz de pegar objetos lançados à mão, incluindo um boneco, um saquinho de feijão e uma bola de tênis. O robô voador foi testado em uma floresta e os engenheiros descobriram que o SNAG tem um desempenho extremamente bom.

No mundo real, ele foi capaz de funcionar tão bem que a equipe decidiu que a próxima etapa no desenvolvimento vai se concentrar no que acontece antes do pouso, para ajudar a melhorar o controle de voo e a consciência situacional. Alguns usos potenciais para drones desse tipo podem ser a realização de pesquisas ambientais e operações de busca e salvamento.

Fonte: Stanford News