Robô auto-reconfigurável assume qualquer formato

Redação do Site Inovação Tecnológica - 11/01/2005

O conceito de cubos expansíveis é um exemplo de uma classe chamada de robôs estruturais, que podem assumir uma grande variedade de formatos tridimensionais.
[Imagem: Daniela Rus]

Robôs reconfiguráveis

Robôs são geralmente projetados para desempenhar bem uma única função, seja ela a montagem de peças em uma fábrica ou aspirar o chão de uma sala. Eles são tão especializados que é mais fácil criar um novo robô do que fazer com que um deles execute uma tarefa diferente daquela para a qual foi inicialmente projetado.

A solução para esse problema está nos robôs auto-reconfiguráveis, que são capazes de mudar seu próprio formato em resposta a alterações na tarefa a ser desempenhada ou no ambiente ao seu redor. Tudo isso, se possível, sem a intervenção humana.

Isso poderá permitir, por exemplo, que um robô bípede utilizado em missões de resgate possa se transformar em algo parecido com uma centopéia, ou mesmo uma lesma, e escorregar por orifícios pequenos encontrados sob os escombros de um edifício que tenha desabado. Ou ainda, um robô rolante utilizado para explorar a superfície de Marte poderá mudar de forma e fluir como água por despenhadeiros íngremes.

Desafios mecânicos

A Dra. Daniela Rus, da Universidade Darmouth, Estados Unidos, trabalha há muitos anos com o conceito de robôs reconfiguráveis. Agora, ela e sua equipe apresentaram sua mais nova criação, o robô Crystalline.

Apesar de ainda estar longe de ser capaz de realizar as façanhas sonhadas, o novo robô venceu importantes desafios mecânicos e de controle.

O robô Crystalline é formado por cubos expansíveis, que a Dra. Rus chama de átomos, capazes de dobrar de tamanho e conectar-se uns aos outros.

Robôs estruturais

Robôs auto-reconfiguráveis, que são capazes de mudar seu próprio formato em resposta a alterações na tarefa a ser desempenhada ou no ambiente ao seu redor.
[Imagem: Daniela Rus]

O conceito de cubos expansíveis é um exemplo de uma classe chamada de robôs estruturais, que podem assumir uma grande variedade de formatos tridimensionais. Esta é uma vantagem significativa sobre robôs reconfiguráveis, que são capazes apenas de formar longas cadeias.

A alteração de formato desses robôs estruturais exige controle e planejamento, que devem acontecer em dois níveis. No primeiro, o robô deve planejar como remodelar a si próprio para passar do formato A para o formato B. No próximo nível, o robô deve planejar a série de formatos adequados para desempenhar tarefas mais complicadas, como se mover por um terreno irregular.

Como os robôs auto-reconfiguráveis poderão vir a ser formados por até centenas de módulos, os cientistas desenvolveram hardware e algoritmos de software necessários para que o processamento seja distribuído entre os diversos módulos. Além de dispensar um controle central, o robô pode crescer com a simples adição de novos módulos.

O trabalho foi publicado no periódico científico International Journal of Robotics Research e foi assinado por Zach Butler, Keith Butler, Daniela Rus e Kohji Tomita.