Insetos inspiram locomoção de robôs
(foto: EPFL/Alain Herzog )
Quando os animais vertebrados correm, suas pernas entram minimamente em contato com o chão. Com os insetos, porém, é diferente. Essas criaturas de seis patas deixam três delas no chão o tempo todo, enquanto as outras três se locomovem ; duas em um lado do corpo e uma do outro, como um suporte tripé. Esse tipo de movimentação, denominada tripod gait, vem inspirando engenheiros a desenvolverem robôs com o mesmo mecanismo. Há, no entanto, uma questão que os intriga: Será essa a maneira mais rápida e eficiente para as máquinas se moverem?
Pesquisadores da Escola Politécnica Federal de Lausana, em parceria com a Universidade de Lausana, ambas na Suíça, mostraram que existe uma maneira mais rápida para os robôs se locomoveram usando as seis patas, desde que eles não tenham as patas adesivas usadas por insetos para escalar paredes e tetos. Esse novo modo de andar foi denominado bipod gait e detalhado, neste mês, na revista Nature Communications.
A fim de testar as várias combinações de locomoção, os pesquisadores usaram um algoritmo evolucionário para avaliar, no computador, a velocidade de caminhada de um inseto de seis patas. Esses algoritmos selecionaram o mais rápido dos diferentes passos possíveis do inseto digital, eliminando as combinações mais lentas. A partir dos resultados, os cientistas chegaram ao bipod gait. Com duas pernas no chão e quatro em movimento, o modelo de inseto se locomoveu mais rápido do que a versão natural. ;Nossos resultados suportam a ideia de que os insetos usam o tripod gait para caminhar em superfícies em três dimensões porque suas pernas têm propriedades adesivas. Mas os robôs não precisam dessa adesividade para andar;, afirma Pavan Ramdya, colíder e autor do estudo.
Em uma segunda etapa, os cientistas criaram um robô de seis pernas capaz de usar o bipod gaits e o tripod gait para se locomover, e a primeira opção demonstrou ser mais rápida, corroborando com os resultados dos algoritmos da simulação. Por fim, para ver se a adesão das patas também poderia desempenhar um papel na coordenação de moscas, os estudiosos examinaram insetos reais.
Eles colocaram botas de polímero nas pernas das moscas para eliminar as patas adesivas. Elas rapidamente começaram a usar o bipod gait, semelhante à descoberta na simulação. ;Esse resultado mostra que, ao contrário da maioria dos robôs, os animais podem se adaptar para encontrar maneiras de caminhar sob novas circunstâncias;, disse Robin Thandiackal, coautor principal do estudo.