Acionamento hidrostático dá força e precisão a robôs

Redação do Site Inovação Tecnológica - 30/05/2016

A nova transmissão foi usada para construir um robô humanoide simples - que a equipe chama de "robô gentil" - com dois braços e câmeras estéreo montadas na cabeça, que transmitem os sinais de vídeo para um operador que o controla à distância.
[Imagem: Disney Research]

Sem atrito nem folga

Um novo tipo de transmissão hidrostática, que combina controles hidráulicos e pneumáticos, aciona braços robóticos com segurança e precisão, dando-lhes a delicadeza necessária para pegar objetos sensíveis, como ovos, sem quebrá-los.

Essa transmissão quase não tem atrito e nem folga, oferecendo extrema precisão, capacitando o robô de testes a fazer tarefas como enfiar uma linha em uma agulha de costura.

A transmissão híbrida permite reduzir pela metade o número de linhas hidráulicas, tipicamente volumosas, que um sistema totalmente hidráulico exige, mas que são necessários se o robô precisar exercer uma força útil. Assim, membros robóticos podem ser mais leves e menores, mas manterem-se fortes.

"Essa tecnologia nos permitiu construir braços robóticos que são leves, rápidos e ágeis. Eles têm uma incrível natureza tipo biológica, oferecendo uma combinação de baixa massa, alta velocidade e movimento preciso nunca antes vista [em robôs]," disse o professor John Whitney, da Universidade Northeastern, que liderou o desenvolvimento da transmissão juntamente com pesquisadores da Disney Research.

Hidráulico e pneumático juntos

Whitney explica que a junta de um robô normalmente teria dois cilindros hidráulicos, contrapostos um ao outro, para fazer o papel de flexores e extensores.

Mas, neste projeto, cada cilindro de água foi emparelhado com um cilindro de ar.

Esquema e protótipo do sistema de acionamento hidrostático.
[Imagem: Disney Research]

O cilindro pneumático serve como uma mola de ar de força constante, proporcionando a força de pré-carga necessária, permitindo que a articulação se movimente em ambos os sentidos com apenas metade do número de linhas hidráulicas. O restante do movimento e a força são supridos pelo cilindro hidráulico.

Robôs com a destreza permitida pela tecnologia são ideais para a interação com as pessoas, incluindo operários em linhas de montagem. Além disso, quando operado remotamente, a ausência de folgas nas juntas permite a transmissão de forças de retroação (feedback) para o operador, dando um senso de toque de alta-fidelidade.