Pata de lagartixa ensina mão robótica a segurar melhor as coisas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 21/12/2021

A adesão permite que a mão robótica segure o ovo pegando apenas na sua extremidade superior.
[Imagem: Biomimetics and Dextrous Manipulation Lab/Stanford]

Mão grudenta

Você já deve ter visto mãos robóticas segurando delicadamente um ovo ou manipulando uma pesada bola de boliche - mas, ao contrário das mãos humanas, é improvável que a mesma garra mecânica seja capaz de fazer as duas coisas.

De fato, há um enorme desafio a ser vencido no meio-termo: Dá para conseguir precisão e delicadeza, mas a engenharia para construir uma mão robótica forte é bem diferente.

Um trio de engenheiros da Universidade de Stanford acredita ter encontrada uma solução para fechar esse hiato: Eles construíram uma mão robótica cuja pegada não depende tanto da força aplicada aos dedos, mas da textura dos próprios dedos.

Na verdade, a garra, batizada de FarmHand (uma mão robótica capaz de trabalhar na fazenda) se beneficia de dois tipos de inspiração biológica.

Enquanto os dedos multiarticulares lembram uma mão humana - embora com quatro dedos - sua "pele" é formada por adesivos secos inspirados nas patas das lagartixas. Este material aderente, mas não pegajoso, vem sendo desenvolvido pela própria equipe há quase dez anos - suas demonstrações anteriores incluem um robô com pés de lagartixa e até mesmo um homem-lagartixa que sobe pelas paredes.

Uma inovação-chave está no material que fica abaixo do adesivo seco, que permite pegar os objetos em qualquer posição.
[Imagem: Wilson Ruotolo et al. - 10.1126/scirobotics.abi9773]

Aplicações realistas

Como os dedos dos pés da lagartixa, o adesivo bioinspirado cria uma forte fixação por meio de cerdas microscópicas. Quando em contato total com uma superfície, essas cerdas criam uma força de Van der Waals, uma força intermolecular fraca que resulta de diferenças sutis nas posições dos elétrons na parte externa das moléculas. Como resultado, os adesivos podem agarrar fortemente, mas requerem pouca força real para isso. Outro bônus: Eles não parecem pegajosos ao toque e nem deixam resíduos.

O protótipo mostrou-se capaz de manipular uma grande variedade de itens, incluindo ovos crus, cachos de uvas, pratos, jarros, bolas de basquete e até mesmo uma esmerilhadeira elétrica.

"As primeiras aplicações dos adesivos tipo lagartixa tiveram a ver com robôs escaladores, pessoas escaladoras ou agarrar objetos muito grandes e muito lisos no espaço. Mas sempre pensamos em usá-los para aplicações mais realistas," disse o professor Mark Cutkosky.

A equipe agora pretende dotar sua mão robótica de capacidades de feedback, que ajudarão os usuários a entender em tempo real como ela está segurando e como pode segurar melhor. Mas já existem planos para aplicações comerciais com o que eles já conseguiram fazer.

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