5 tecnologias robóticas inspiradas totalmente na natureza

(Fonte da imagem: Divulgação/Boston Dynamics)

Diversas tecnologias do nosso dia a dia foram inspiradas na natureza. A observação de flores, árvores, folhas e, principalmente, animais e insetos deu fruto a objetos importantes que utilizamos, como o avião.

Este estudo recebe o nome de biomimética. O objetivo é observar estruturas biológicas para aprender o funcionamento dos seres na natureza e assim utilizar suas estratégias e soluções em diferentes domínios da ciência.

Desconstruindo a palavra, é possível entender com ainda mais clareza o que esta área da ciência propõe, afinal, bíos vem do grego e significa vida e mímesis, também do grego, significa imitação. Ou seja: a imitação da natureza nos permite recriar designs adaptados, desenvolvendo com diferentes materiais o que observamos na fauna e na flora.

A biomimética tem três princípios básicos. O primeiro é a forma natural, ou seja, observar como as coisas são e reproduzi-las. O segundo é o processo natural, de como as coisas são feitas. E o terceiro é o ecossistema natural, para observar quais são as implicações e consequências de cada item no meio-ambiente.

Neste artigo, trataremos mais especificamente de construções robóticas inspiradas na movimentação de animais e insetos e criadas para as mais diversas funções.

1. Salamandra Robotica II

Um robô que imita uma salamandra e é capaz de nadar e caminhar por diferentes superfícies: esta é a Salamandra Robotica II. Ela já está em seu segundo protótipo, mais rápido e eficiente que o antecessor, e é um robô anfíbio, com pernas dobráveis, que nada, rasteja e caminha. Cada módulo é autossuficiente, podendo trabalhar de forma independente.

A ferramenta foi desenvolvida para atender a dois propósitos. O primeiro é estudar a coluna vertebral dos animais e o modo como ela se move. O segundo é ampliar o conhecimento e as pesquisas em robôs anfíbios, que poderiam ser utilizados para tarefas de inspeção e missões de busca e resgate — depois de terremotos, deslizamentos de terra e tsunamis, por exemplo.

2. Morcego robô da Universidade Brown

(Fonte da imagem: Divulgação/Brown University)

Pesquisadores da universidade norte-americana Brown estão trabalhando na reprodução do voo de morcegos. A ideia aqui é investigar e estabelecer as diferenças entre o voo desses animais e o voo de aves em geral, pois a estrutura dos morcegos e suas asas são muito peculiares.

Os pesquisadores não desenvolveram uma criatura que voa, ainda, mas, sim, um protótipo capaz de reproduzir exatamente o movimento da asa do morcego. Esses estudos têm como objetivo verificar a eficiência da aviação em geral, bem como desenvolver pequenos objetos capazes de voar com a maior precisão possível — assim como as membranas das asas do morcego permitem voos com superprecisão—, que podem receber câmeras e servir como ajuda para inspecionar prédios e estruturas para os mais variados propósitos.

3. Sistema de propulsão inspirado em polvos

Outra tecnologia interessante que surgiu da observação de animais é o sistema de propulsão na água inspirado em polvos. Ela está sendo desenvolvida no Instituto de Engenharia e Manufatura Fraunhofer, na Alemanha.

(Fonte da imagem: Divulgação/Fraunhofer)

A ideia é trabalhar a partir da rajada de água que o animal solta quando pressente que o perigo está por perto, podendo, assim, se afastar rapidamente. O projeto está sendo aplicado em barcos e submarinos, com equipamentos simples que podem ser produzidos a partir de impressoras tridimensionais. Isso representa um material de baixo custo e boa eficiência.

O projeto tem quatro esferas de plástico flexíveis com um pistão hidráulico dentro. Quando se encherem de água, as esferas vão colidir, acionando o gatilho para expelir o líquido e criar a propulsão. Além de ser um equipamento barato, este sistema também garante que a convivência de barcos e submarinos seja segura com os animais marinhos, já que temos apenas uma explosão de água, sem combustíveis ou máquinas que oferecem perigo.

4. NAV (Nano Air Vehicle)

(Fonte da imagem: Divulgação/DARPA)

Em livre tradução, NAV pode ser entendido como Nanoveículo Aéreo, e este é um programa que desenvolve um sistema de navegação aérea rápido, muito pequeno e superleve — tendo menos de 15 centímetros e pesando menos de 20 gramas — inspirado em pássaros beija-flor.

Seu propósito, assim como o da salamandra e do morcego, também é criar um objeto de exploração que possa ser muito pequeno e adentrar diferentes ambientes sem a necessidade de um humano a bordo. O drone está sendo desenvolvido a partir da observação de pássaros, com a criação de diversos vídeos em supercâmera lenta, e leva os princípios da aerodinâmica e da conversão de força para criar um objeto que possa sobrevoar ambientes complexos e se comunicar a grandes distâncias.

5. BigDog

Um dos projetos mais famosos nessa área é o BigDog, um robô quadrúpede desenvolvido a partir do ano de 2005 pela empresa de engenharia e robótica Boston Dynamics. Ele é capaz de andar sobre os mais variados tipos de terreno, mesmo que sejam irregulares. Além disso, corre, escala e carrega itens pesados.

O robô tem aproximadamente 90 cm de comprimento, 76 cm de altura e pesa mais de 100 kg. A estrutura é muito forte e capaz de se manter mesmo sob adversidades. No vídeo de exibição acima é possível ver que o BigDog leva um chute e mesmo assim continua de pé.

Sua estrutura e sua movimentação são muito semelhantes às de animais como cachorros. Essas tecnologias são capazes de correr mais de 6 km/h e carregar até 150 kg de peso, podendo escalar em uma inclinação de até 35 graus. O robô tem diversos sensores de movimento que enviam informações para um computador embutido no mecanismo e, por isso, é capaz de responder às mais diferentes situações.