Por que os pesquisadores estão desenvolvendo robôs que se parecem e agem como morcegos

As operações de busca e salvamento ocorrem frequentemente em áreas onde o movimento humano é difícil devido a condições meteorológicas extremas, terrenos acidentados e condições perigosas, como fumo e poeira.

Pesquisadores do Worcester Polytechnic Institute (WPI) esperam enviar robôs inspirados em morcegos para essas missões, em vez de humanos.

O professor do WPI Nitin J. Sanket e sua equipe desenvolveram um pequeno robô voador que cabe na palma da sua mão e usa ondas de ultrassom como um morcego. Esses robôs usam software alimentado por IA para remover o ruído dos sinais de ultrassom coletados pelos dispositivos, permitindo-lhes detectar obstáculos em um raio de dois metros.

“A busca e o resgate são feitos a pé”, disse Sanket ao TechCrunch. “Há muitas pessoas andando por aí com lanternas em condições muito adversas e arriscando suas vidas para salvar outras pessoas. Achamos que os drones eram a resposta porque podem cobrir uma grande área muito rapidamente. Os drones são ágeis e podem agir rapidamente.”

Sankett é fascinado há muito tempo por robôs aéreos e drones e por como a tecnologia pode ser adaptada a situações do mundo real. Durante o doutorado, seu orientador o desafiou a criar o menor robô possível, o que impulsionou sua pesquisa na construção de máquinas menores inspiradas na biologia.

“Naquele ponto, tivemos que repensar o que era um drone. Tratava-se de voltar à biologia, porque a biologia pode fazer isso melhor do que fazemos hoje”, disse Sankett. “Como os insetos e pássaros fazem isso com um poder de computação muito limitado e um equipamento de detecção tão grande? Seus olhos não são tão bons, seus cérebros são muito pequenos, mas eles ainda são capazes de realizar esses feitos incríveis de voo. Então começamos a investigar isso, e foi isso que deu origem à minha tese de doutorado.”

Sankett construiu um protótipo de colmeia robótica composta por pequenos drones que podem polinizar flores. Apesar de seus esforços, ele percebeu que esta aplicação era provavelmente um tiro na lua e começou a pensar em áreas onde robôs de base biológica poderiam trazer mudanças mais rapidamente, o que levou ao seu projeto atual.

O principal desafio para os robôs de busca e resgate tem sido construir um com os sensores e a tecnologia de voo necessários, sem torná-lo muito grande, caro ou que consuma muita energia.

Sankett disse que recorreu a sensores ultrassônicos, usados ​​em torneiras automáticas, porque requerem muito pouca eletricidade. Essa abordagem funcionou, mas as hélices embutidas no robô produziam muito ruído, sobrecarregando a capacidade dos sensores de detectar obstáculos.

Para resolver esse problema, eles voltaram aos morcegos.

“Os morcegos têm esses tecidos especializados em seus narizes, orelhas e bocas que mudam de forma adaptativa a espessura e a densidade para ajustar a forma como ouvem e cantam”, disse Sankett. “Nós pensamos, ‘Ok, isso é muito legal.’ Podemos fazer algo assim? Projetamos uma estrutura impressa em 3D que colocamos na frente do robô. Basicamente faz a mesma coisa (funcionalmente) que os morcegos fazem, e muda a forma do som em si.”

Agora que o robô está funcionando, eles passam para o próximo desafio: aumentar sua velocidade.

“Nós, humanos, gostamos de tentar imitar muitas das coisas que o cérebro humano faz”, disse Sankett. “Temos a tendência de esquecer o quão incríveis são outros animais que são muito menores do que nós. Especialmente insetos e pássaros, que são muito menores, podem realmente desenvolver habilidades de navegação incríveis, mas não acho que vemos isso com tanta frequência. Acho que deveríamos pensar mais como cientistas e não apenas como engenheiros.”