Um novo robô de inspiração bioinspirada que voa, rola, anda e muito mais

Os recém-criados Realistic Transformers são capazes de remodelar seu corpo para alcançar oito tipos diferentes de movimento e podem avaliar independentemente o ambiente que encontram para escolher a combinação mais eficaz de movimentos para manobras.

Apelidado de M4 (para Multi-Modal Mobility Morphobot), o novo robô pode rolar sobre quatro rodas, transformar suas rodas em rotores e voar, ficar em duas rodas como um suricato para olhar por cima dos obstáculos e “andar” com suas rodas como pés. , use dois spinners para ajudá-lo a rolar encostas íngremes em duas rodas, tombar e muito mais.

diz Morey Strange (PhD ’83), Hans W. Professor, diretor do California Institute of Technology Centro de Sistemas e Tecnologias Independentes (CAST), onde o robô foi desenvolvido.

O M4 é uma criação de Gharib e Alireza Ramzani, professor associado de engenharia elétrica e de computação na Northeastern University. A equipe que dá suporte aos aspectos técnicos do M4 é composta por Eric Sihite, um pesquisador associado de pós-doutorado no espaço da Caltech. Reza Nimovi, engenheiro de design da CAST; e Arash Kalantari do Laboratório de Propulsão a Jato, administrado pelo Instituto de Tecnologia da Califórnia para a NASA. Um artigo anunciando o novo robô foi publicado na Natureza Comunicações Em 27 de junho.

diz Ramzani, autor de Natureza Comunicações papel.

A flexibilidade de movimento do robô, aliada à inteligência artificial, permite que ele escolha a forma de movimento mais eficaz com base no terreno à sua frente. Imagine o M4 explorando um ambiente desconhecido: ele pode começar a rodar sobre quatro rodas, que é seu modo de maior eficiência energética. Ao atingir um obstáculo como uma pedra, ele pode montar em duas rodas para olhar por cima e obter uma imagem mais clara da terra à sua frente. Então, se ele vir um vale ou outro recurso que o robô com rodas não possa atravessar, ele pode reconfigurar suas rodas em rotatórias, voar sobre o vale para o outro lado e continuar rolando.

diz Gharib, co-autor do livro Natureza Comunicações papel.

Uma das principais vantagens do M4 é a capacidade de reutilizar seus acessórios para rodas, pernas ou impulsores. Quando o M4 precisa ficar sobre duas rodas, duas de suas quatro rodas se dobram e as hélices internas giram para cima, proporcionando equilíbrio ao robô. Quando o M4 precisa voar, todas as quatro rodas se dobram e os propulsores levantam o robô do chão.

O robô M4 navega com quatro rotores alojados em suas rodas inclináveis

Crédito: Instituto de Tecnologia da Califórnia

Os links nos conjuntos de rodas permitem que o M4 execute um movimento de caminhada. Na iteração atual do M4, o movimento de caminhada é principalmente uma prova de conceito. No entanto, com os desenvolvimentos previstos, as futuras gerações do M4 poderiam ter a capacidade de caminhar efetivamente pelo terreno acidentado que um robô com rodas encontraria.

O robô M4 converte do modo de condução para o modo de caminhada.

Crédito: Instituto de Tecnologia da Califórnia

O design do M4 foi fortemente influenciado pela natureza: Gharib e seus colegas foram inspirados em como os chukars (um tipo de perdiz) usam o bater de suas asas para dar-lhes força ao correr em declives íngremes, por exemplo, e como os leões-marinhos usam suas nadadeiras para diferentes tipos de locomoção no mar e em terra. Embora os biólogos tenham citado anteriormente tais exemplos de reaproveitamento do reino animal, os conceitos que eles ilustram agora estão sendo explorados no campo da engenharia.

O M4 é equipado com recursos autônomos e pode tomar decisões por conta própria sobre a melhor forma de navegar em um ambiente complexo. O robô também foi testado ao ar livre e visitou o terreno do campus do Instituto de Tecnologia da Califórnia.

o Natureza Comunicações Artigo intitulado “Multi-Modal Mobility Morphobot (M4), a Platform for Purpose Remapping Screening for Improved Mobility Morphobot”. Esta pesquisa foi financiada pelo JPL e pela National Science Foundation.