Você deve saber que as vespas podem liberar o cérebro das baratas ou que a picada delas é uma das sensações mais dolorosas da Terra, e que o verdadeiro conselho científico para aqueles que foram picados por uma vespa é simplesmente chafurdar e gritar até a dor vai passar. Menos conhecido é o fato de que as vespas são capazes de transportar cargas inesperadamente grandes para essas criaturas pequenas.
Microdrons só podem levantar seu próprio peso. Se precisarmos criar robôs voadores que possam transportar objetos pesados, mas não queremos torná-los do tamanho de pterodácteis, os engenheiros terão que apresentar novas maneiras de levantar cargas. Portanto, os desenvolvedores de drones buscaram ajuda em vespas e estão desenvolvendo maneiras criativas de usar nosso ambiente como uma arma secreta em robótica.
Se uma vespa morde e corta presas que não podem ser criadas, ela ainda se arrasta. Isso permite um
arolium , uma almofada nas pernas, o que ajuda a agarrar-se à superfície. Juntamente com suas garras, o arolium permite que as vespas manipulem objetos com os quais não podem simplesmente voar para longe. Portanto, eles picam presas que excedem seu peso.
Os engenheiros também querem que os drones façam isso. Portanto, uma nova classe de robôs FlyCroTugs copia alguns dos recursos desses panfletos irritantes. À primeira vista, esses robôs são como quadrocopters comuns que cabem na palma da sua mão. O segredo deles está escondido no abdômen. Enquanto no chão, uma versão do dispositivo usa ganchos, agarrando-se às protuberâncias e cavidades da superfície, como uma vespa com garras, e a outra usa uma almofada que adere a uma superfície plana. Em seguida, esses dispositivos podem usar um guincho minúsculo, com a ajuda de que são capazes de levantar e transportar uma carga que é 40 vezes mais pesada que eles.
A física dos ganchos é bastante simples - consertando com uma alavanca. "Estamos apenas tentando alinhar esses ganchos um ao lado do outro para que cada um encontre sua própria saliência e juntos eles possam puxar mais de um gancho", diz a robótica de Stanford, Matthew Estrada, que descreve esses dispositivos na Science Robotics.
A física dos travesseiros é mais confusa. Essa tecnologia foi criada sob a influência das patas, não de vespas, mas de uma lagartixa, e não é particularmente nova - os pesquisadores de Stanford já a utilizaram, por exemplo, para desenvolver uma captura que um dia será capaz de capturar detritos espaciais em órbita. Mas as forças que atuam nele podem dar ao FlyCroTug a capacidade de uma lagartixa e a capacidade de subir, comparáveis aos insetos.
Esse truque é baseado nas
forças de Van der Waals . O material na parte inferior do drone está cheio de vieiras de silicone. Entrando em contato com uma superfície plana tangencialmente, os pentes se alinham em uma direção (veja a animação abaixo). "Todos se deitam e entram em contato muito próximo com o que são pressionados", diz Estrada. O contato é tão próximo que cada vieira começa a ser atraída para a superfície no nível molecular. Como existem muitos deles no material, essas forças se somam e proporcionam excelente adesão.
É assim que as lagartixas correm pelas paredes e o FlyCroTugs pode levantar pesos 40 vezes maiores. Enquanto o robô está imóvel na superfície de, digamos, uma mesa, ele pode usar as forças de van der Waals, levantando objetos com o guincho muito mais pesado que ele. Por exemplo, uma garrafa de água.
Para levantar coisas mais pesadas, você pode usar vários desses pequenos robôs. Isso pode ser mais útil do que simplesmente escalar drones para aumentar sua energia. Essa abordagem pode levar a uma redução no custo de sua produção e permitir que, se necessário, penetre em pequenos espaços. Quem precisa de massa, se você pode pegar um número?
Ao contrário dos modelos anteriores de drones feitos sob a influência de idéias naturais, o FlyCroTug é inspirado na vespa não apenas como um animal voador, mas também em todo o sistema de seu trabalho como um todo. "Os insetos voadores não podem apenas voar quando se trata de objetos em movimento", disse Sun-Jo Chan, engenheiro de robôs da Caltech, que desenvolveu um
drone tipo morcego . Eles também são capazes de arrastar uma carga que não podem levantar no ar. "Esta é uma inovação muito interessante e uma adição a este trabalho."
Em outras palavras, usar o movimento da superfície ou outros recursos ambientais pode ajudar a melhorar os novos robôs. A maioria dos robôs rola no chão ou voa pelo ar sem interagir com o meio ambiente. O FlyCroTugs funciona de uma maneira completamente diferente: eles usam o ambiente para aumentar sua eficiência. A superfície pode ser útil não apenas para navegação, mas também como ferramenta para elevar cargas.
Essa nova capacidade de levantar cargas é útil não apenas para arrastar objetos grandes. Dois robôs podem trabalhar juntos em manipulações tão complexas como abrir uma porta. O primeiro drone é selecionado para a posição e empurra um gancho com uma mola embaixo da porta. O segundo robô engancha na alça. Então o segundo robô, segurando a porta, puxa a maçaneta para baixo enquanto o primeiro abre a porta.
A ideia é que grupos de robôs antiaderentes possam lidar com tarefas muito difíceis para robôs individuais. "Você pode imaginar robôs individuais como movimentos em um jogo de xadrez", disse Estrada. "Como essas forças podem ser aplicadas em várias direções para realizar qualquer tarefa difícil?" Em vez de carregar as funções complexas de um robô sofisticado e caro, em alguns casos, será mais fácil coordenar o trabalho de vários bots.
Ou, em algum momento, os pesquisadores podem combinar essas duas viagens - ganchos para prender materiais grosseiros e almofadas para materiais suaves - em um drone que funciona bem em várias superfícies.
Só não precisa anexar uma picada nele. Vamos deixar esse caminho inexplorado.