Exoesqueleto subaquático inovador aumenta a eficiência do mergulho

Uma equipe de pesquisa liderada pelo professor Wang Qining, da Escola de Manufatura Avançada e Robótica da Universidade de Pequim, desenvolveu o primeiro sistema de exoesqueleto subaquático portátil do mundo que auxilia o movimento dos joelhos dos mergulhadores, reduzindo significativamente o consumo de ar e o esforço muscular durante os mergulhos.

As descobertas, publicadas em Transações IEEE em Robótica em 14 de outubro de 2025, abrem novas possibilidades para melhorar o desempenho humano em ambientes subaquáticos.

Desafios do movimento subaquático e adaptação do exoesqueleto

Cobrindo 71% da superfície da Terra, o oceano é um espaço fundamental para a exploração e desenvolvimento de recursos. No entanto, o movimento subaquático requer muito mais energia do que caminhar em terra, uma vez que os mergulhadores têm de superar constantemente a resistência da água, limitando a sua resistência e alcance operacional. Embora os exoesqueletos vestíveis tenham se mostrado muito promissores na redução do uso de energia em terra, a adaptação desta tecnologia às condições subaquáticas tem sido um desafio há muito tempo devido a distintas restrições biomecânicas e ambientais.

O estudo demonstra que os exoesqueletos motorizados podem aumentar a economia do trabalho em ambientes extremos, estendendo a sua utilização para além das aplicações terrestres. Ao reduzir a carga física e a utilização de oxigénio dos mergulhadores, tais sistemas poderiam prolongar a duração do mergulho, melhorar a segurança e reduzir a fadiga, com aplicações potenciais na investigação marinha, na construção subaquática e na formação de mergulhadores.

Como funciona o exoesqueleto subaquático e seu impacto

A equipe de pesquisa desenvolveu um exoesqueleto de joelho subaquático acionado por cabo bilateral que auxilia os mergulhadores durante o movimento de vibração. Usando sensores de movimento e controle baseado em força, o sistema fornece torque auxiliar aos joelhos em tempo real.

Testes com seis mergulhadores experientes mostraram melhorias notáveis: quando usaram o exoesqueleto motorizado, o consumo de ar diminuiu 22,7%, a ativação do quadríceps 20,9% e a ativação da panturrilha 20,6%, em comparação com o mergulho normal sem o exoesqueleto. Os mergulhadores adaptaram-se bem à assistência, apresentando padrões de movimento naturais e melhor economia de energia.

Possibilidades futuras para robótica subaquática

Esta inovação demonstra o primeiro exoesqueleto subaquático portátil do mundo, capaz de melhorar o desempenho do mergulho e reduzir o esforço físico. Além das suas aplicações imediatas na investigação marinha e nas operações subaquáticas, o sistema também oferece novos conhecimentos sobre a formação de mergulhadores e a biomecânica.

Ao estender a robótica vestível a ambientes subaquáticos, o estudo estabelece as bases para futuros dispositivos de assistência que fortaleçam a conexão entre os humanos e o oceano.