O menor robô bípede auto-alimentado do mundo atinge velocidade e agilidade recorde com design mecânico simples

Com menos de uma polegada e meia de altura, aproximadamente a mesma altura que uma minifigura LEGO, o menor robô bípede independente do mundo pode se auto-iniciar de parado, caminhar mais rápido que 800 metros por hora, girar, pular e subir pequenos passos com a potência da sua bateria, atuador e sistema de controle.

O robô, mais carinhosamente conhecido como “Zippy” por seus criadores, é a última produção de um projeto liderado por Aaron Johnson e Sarah Bergbreiter na Carnegie Mellon University. O projeto visa entender a locomoção em pequenas escalas, a fim de construir robôs de caminhada em miniatura mais capazes.

“Em um mundo projetado para humanos, os robôs de duas pernas são capazes de navegar em terrenos irregulares e manobrar em torno de objetos mais facilmente do que robôs com rodas”, explicou Johnson, professor de engenharia mecânica. “Por esse motivo, estamos investigando como eliminar mecanismos complexos de caminhada para possibilitar robôs simples e de duas pernas”.

Steven Man, um dos principais autores desta pesquisa a ser apresentado na Conferência Internacional do IEEE sobre robótica e automação este ano, enfatizou a complexidade e a importância de robôs em miniatura e pernas.

“Eles podem entrar em espaços apertados que as pessoas e até outros robôs não podem gerenciar. Zippy pode ser um recurso para busca e resgate de emergência, inspeção industrial e até mesmo implantação em áreas geologicamente interessantes para pesquisas científicas”, disse ele.

Os estudantes de graduação Soma Narita e Josef Macera também foram autores principais neste trabalho e ajudaram a projetar o Zippy com base no anterior robô bípede orientável da equipe, Mugatu, que apresentava pés arredondados e um único atuador no quadril.

Os biped caminham levantando a perna da frente e mudando seu centro de gravidade para frente. O momento dessa mudança, em combinação com o pé dianteiro arredondado, cria espaço suficiente para a outra perna de Zippy passar e dar um passo completo. Devido ao seu tamanho pequeno, o Zippy usa uma parada dura mecânica adicional para atuar como um limite de articulação para o quadril em vez de um servo.

“Tanto o tamanho pequeno de Zippy quanto nossos ajustes mecânicos permitem Zippy andar a um comprimento de 10 pernas incríveis por segundo, o que seria equivalente a um adulto médio que se move a 30 quilômetros por hora. Isso faz com que o Zippy não seja apenas o menor, mas o mais rápido robô bipedal de qualquer tamanho por essa métrica”, disse um mecanismo de bípede.

Avançando, a equipe planeja adicionar sensores como câmeras ao Zippy, para que possa localizar e navegar autonomamente em ambientes. Com os recursos de localização, vários robôs podem ser implantados juntos para coordenar como um enxame para inspeção ou pesquisa e resgate operações em ambientes perigosos.