Robô suave pode transportar carga para cima e para baixo fios aéreos íngremes

Os pesquisadores criaram um robô macio com pouca energia que pode transportar cargas através do ar ao longo de faixas estabelecidas, semelhantes aos teleféricos ou bondes aéreos. O robô macio opera autonomamente, pode subir inclinações em ângulos de até 80 graus e pode transportar cargas até 12 vezes seu peso.

“Anteriormente, criamos robôs macios que podem se mover rapidamente pela água e através do solo sólido, mas queríamos explorar um design que possa transportar objetos através do ar através do espaço aberto”, diz Jie Yin, professor associado de engenharia mecânica e aeroespacial da Universidade Estadual da Carolina do Norte e autor correspondente de um artigo sobre o trabalho publicado em Ciência Avançada.

“A maneira mais simples de fazer isso é seguir uma faixa estabelecida – semelhante aos bondes aéreos que você vê nas montanhas. E agora demonstramos que isso é possível”.

Os robôs macios são feitos de elastômeros de cristal líquido semelhantes a fita que são torcidos-como um macarrão de rotini-e depois se uniram no final para formar um loop que se assemelha a uma pulseira. Este “robô de anel suave” é suspenso em uma pista, que pode ser um fio, fio, cabo ou outro material. Especificamente, o mesmo anel é emitido pela faixa duas ou três vezes, o que faz com que o anel pendure em um ângulo paralelo à pista.

Quando expostos à luz infravermelha que é colocada perpendicular à pista, a parte da fita absorve mais contratos de luz. Isso induz um movimento de rolamento: a parte da fita exposta a contratos de luz, puxando a parte “mais refrigeradora” da fita para a luz. Essa parte então aquece à medida que a primeira seção esfria, fazendo com que o ciclo se repita repetidamente. E, enquanto o anel macio rola, torcendo por si mesmo, ele se puxa ao longo da pista.

“Quando a fita gira, é como girar um parafuso, permitindo que o robô macio se mova ao longo da pista – mesmo ao transportar ângulos íngremes de carga”, diz Yin.

Os pesquisadores demonstraram que o robô de anel macio poderia navegar nas faixas tão finas quanto um cabelo humano ou tão espesso quanto um canudo. O robô de anel suave também foi capaz de superar obstáculos na pista, como nós ou protuberâncias. Os pesquisadores demonstraram que o robô também pode viajar para cima ou para baixo em uma inclinação e pode transportar cargas mais de 12 vezes seu peso.

“Também mostramos que ele pode seguir rotas complexas – não precisa ser uma linha reta”, diz Fangjie Qi, primeiro autor do artigo e Ph.D. Aluno do Estado da NC. “Demonstramos que ele pode seguir linhas curvas, círculos, espirais tridimensionais e assim por diante, de maneira controlada. Achamos que a adaptabilidade do robô quando se trata de navegar padrões complexos de maneiras previsíveis é promissor de sua utilidade em aplicações práticas”.

“Agora estamos pensando em aplicações específicas para essa tecnologia, além de adaptar os robôs suaves para responder a insumos que não sejam a luz infravermelha”, diz Yin. “Por exemplo, desenvolver um robô de anel suave que opera sob luz solar ou em resposta a outras fontes de energia externas”.