Adolescente constrói mão robótica avançada com peças de LEGO

Um adolescente talentoso do Reino Unido construiu uma mão robótica de quatro dedos a partir de peças padrão de Lego que funciona quase tão bem quanto mãos robóticas de nível de pesquisa. O dispositivo antropomórfico pode agarrar, mover e segurar objetos com notável versatilidade e adaptabilidade semelhante à humana.

Jared Lepora, um estudante de 16 anos da Bristol Grammar School, começou a trabalhar com a mão há alguns anos com seu pai, que trabalha na Universidade de Bristol. Chamado de Educational SoftHand-A, ele é feito inteiramente de componentes LEGO MINDSTORMS e foi projetado para imitar a forma e a função da mão humana. As únicas peças que não são LEGO são os cordões que atuam como tendões.

Os quatro dedos da mão (indicador, médio, mindinho e polegar oposto) e doze articulações (três em cada dedo) são acionados por dois motores que controlam dois conjuntos de tendões. Um tendão abre a mão enquanto o outro a fecha, semelhante ao sistema push-pull dos nossos próprios músculos.

A chave para a sua compreensão adaptável semelhante à humana é um diferencial (uma caixa de velocidades inteligente que divide a energia de uma fonte para múltiplas saídas) feita de engrenagens de embraiagem LEGO que liga mecanicamente o movimento das articulações dentro de cada dedo. Conforme descrito em um artigo publicado no arXiv servidor de pré-impressão, quando a mão se fecha, os dedos se movem juntos.

Se um dedo atingir primeiro um objeto, como a lateral de um copo, a força faz com que a engrenagem deslize temporariamente. Isso permite que a força do motor redirecione a energia para os outros dedos, permitindo que continuem a fechar. Esse mecanismo, conhecido como sinergia suave, faz com que a mão se feche automaticamente e os dedos envolvam efetivamente um objeto.

Durante os testes, o Educational SoftHand-A agarrou e segurou com sucesso uma série de objetos domésticos, incluindo peluches, copos de plástico e carretéis de fita adesiva. A mão pode fechar ou abrir totalmente em cerca de 1 segundo, e um único dedo tem capacidade de carga de 5 a 6 Newtons, suficiente para segurar uma carga sem ceder.

Ferramenta educacional

Em última análise, o objetivo do projeto não era superar os robôs industriais, mas inspirar as crianças a aprenderem sobre as fronteiras da tecnologia avançada de uma forma divertida. “Construir o SoftHand-A Educacional tem o potencial de ser um projeto envolvente e interessante para as crianças aprenderem sobre a robótica moderna”, escreveram os autores do artigo, incluindo Jared.

A pesquisa também mostrou que não é necessário estar em um laboratório de ponta para desenvolver um conceito sofisticado de robótica. Como Jared demonstrou, tecnologia de ponta pode ser construída a partir de um dos brinquedos infantis mais populares do mundo.

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