Por que um pesquisador está construindo robôs que se parecem e agem como morcegos

As missões de busca e resgate geralmente acontecem em áreas de difícil navegação humana devido a condições climáticas extremas, terrenos acidentados ou condições perigosas, como fumaça ou poeira.

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

Nitin J. Sanket, professor do WPI, desenvolveu com sua equipe pequenos robôs voadores que cabem na palma da mão e usam ultrassom – assim como os morcegos. Esses robôs usam software alimentado por IA para filtrar o ruído dos sinais de ultrassom que os dispositivos coletam, 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 que andam a pé com lanternas em condições realmente difíceis e colocam suas vidas em perigo para salvar outras pessoas. Achamos que os drones são a resposta porque podem cobrir uma grande área muito rapidamente. Eles podem ser ágeis e rápidos.”

Sanket há muito é fascinado por robôs aéreos e drones e por como a tecnologia pode ser adaptada para situações do mundo real. Durante seu programa de doutorado, seu orientador o desafiou a criar o menor robô possível, o que impulsionou sua pesquisa no sentido de aproveitar dicas da biologia para construir máquinas menores.

“Tivemos que reimaginar o que seria um drone naquele momento, o que significa voltar à biologia, porque a biologia faz isso melhor do que podemos hoje”, disse Sanket. “Como os insetos ou pássaros fazem isso com uma computação super limitada e um aparelho de detecção não tão bom? Seus olhos não são tão bons, seus cérebros são realmente pequenos, mas eles ainda são capazes de realizar esses feitos incríveis de voo. Então começamos a olhar para isso, e foi isso que deu origem à minha tese de doutorado.”

Sanket construiu um protótipo de colmeia robótica composta por pequenos drones que poderiam polinizar flores. Apesar de seus esforços, ele percebeu que esta aplicação era provavelmente um tiro na lua e começou a pensar em áreas onde os robôs baseados em biologia poderiam fazer a diferença mais cedo, o que o levou ao seu projeto atual.

Para os robôs de busca e salvamento, o principal desafio foi construir algo com os sensores e a tecnologia de voo necessários, sem tornar o robô muito grande, caro ou intensivo em energia.

Sanket disse que recorreram aos sensores ultrassônicos usados ​​em torneiras automáticas porque eles exigem muito pouca energia. Embora essa abordagem funcionasse, as hélices construídas nos robôs criavam muito ruído, o que sobrecarregava a capacidade do sensor de detectar obstáculos.

Para resolver esse problema, eles recorreram aos morcegos.

“Os morcegos têm esses tecidos especiais no nariz, nas orelhas e na boca que mudam de forma adaptativa em espessura e densidade para modular a maneira como ouvem e chilreiam o som”, disse Sanket. “Nós pensamos, ‘Ok, isso é muito legal.’ Podemos fazer algo assim? Projetamos uma estrutura impressa em 3D para colocar na frente do robô, que essencialmente faz o mesmo (funcionalmente) que um morcego faz, que é mudar a forma do próprio som.”

Agora que conseguiram pôr os robôs a funcionar, estão a trabalhar para enfrentar o próximo desafio: melhorar a sua velocidade.

“Nós, como seres humanos, gostamos de tentar imitar muitas coisas que o cérebro humano faz”, disse Sanket. “Temos a tendência de esquecer o quão notáveis ​​são outros animais, que são muito menores do que nós. Especialmente os insetos e os pássaros, que são muito menores, podem realmente realizar feitos notáveis ​​de navegação, que acho que não vemos com frequência. Acho que deveríamos pensar mais como cientistas, em vez de apenas engenheiros puros.”