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Aug 19, 2023

Pele robótica inovadora imita flexibilidade humana

Na próxima vez que você tomar seu café da manhã, observe como a palma da sua mão envolve a xícara. Provavelmente não é algo que você normalmente notaria, mas sua pele pode comprimir para ajudá-lo a evitar

Na próxima vez que você tomar seu café da manhã, observe como a palma da sua mão envolve a xícara. Provavelmente não é algo que você normalmente notaria, mas sua pele pode comprimir para ajudá-lo a evitar derramar sua bebida.

Pesquisadores da Northeastern University estão explorando como trazer essa versatilidade e tato para a robótica.

Como parte de um novo projeto de pesquisa apoiado pela National Science Foundation, Ravinder Dahiya, professor de engenharia elétrica e de computação na Northeastern, explorará a viabilidade de aproximar a comunidade robótica de alcançar esse objetivo.

Especificamente, Dahiya trabalhará para criar um dispositivo que permita que a pele eletrônica usada em robôs se expanda e contraia de maneira semelhante à pele humana.

O dispositivo consistirá em um “sensor de toque integrado a um atuador ultrafino flexível baseado em bobina eletromagnética macia”, de acordo com Dahiya. Um atuador é um componente de um dispositivo que permite sua movimentação, explica.

“O dispositivo é um sensor e atuador integrados”, diz Dahiya. “O atuador é a parte que nos permitirá expandir e contrair a pele. Esse seria o novo componente.”

O projeto terá início em outubro, e Dahiya e sua equipe trabalharão no novo prédio EXP da Northeastern, que será inaugurado em breve no campus de Boston.

Ao longo de dois anos, Dahiya e sua equipe de cerca de 20 pessoas desenvolverão o dispositivo conceitual. A equipe será formada por alunos de graduação e pós-doutorado.

Um dos objetivos do empreendimento é “formar alunos de pós-graduação na área interdisciplinar de robótica, ciência dos materiais, eletromagnetismo, sensoriamento e manufatura avançada”, conforme resumo que descreve o projeto.

Dahiya observa rapidamente que pesquisadores como ele vêm trabalhando no desenvolvimento de peles eletrônicas para robôs há quase uma década. Através de seu trabalho, eles desenvolveram sensores de toque que permitiram que a pele respondesse a estímulos.

“Mas notamos que a pele não é apenas uma questão de sentimento. Trata-se também do que chamamos de “interação háptica”, que essencialmente significa que a informação vai do ponto de contato ao cérebro e depois volta ao ponto de contato”, diz ele. “É assim que podemos explorar diferentes tipos de objetos. É aí que as características de compressibilidade da pele ou expansão da pele se tornam bastante importantes.”

Dahiya diz que as aplicações potenciais que o dispositivo pode permitir são vastas. Nos armazéns, por exemplo, poderia melhorar a capacidade dos robôs de manusear itens de diferentes densidades, formas e pesos, observa ele.

A tecnologia também poderia ser usada em ambientes de reabilitação, ajudando aqueles que estão aprendendo a recuperar a função das extremidades e aqueles que perderam membros, diz ele.

“Para os amputados, você deseja proporcionar-lhes flexibilidade extra para manusear objetos”, diz Dahiya. “Trata-se de movimentar aqueles motores que nem sempre são precisos, então a extensão da pele preencherá a lacuna e permitirá que explorem os objetos de uma forma muito melhor.”

No espaço da robótica de consumo, Dahiya diz que o dispositivo pode permitir que humanóides reajam através de estímulos de uma maneira mais humana.

“Embora existam robôs que podem sorrir como os humanos, esses sorrisos são programados. Este skin irá adicionar uma nova dimensão a isso porque haverá a possibilidade de obter feedback de toque”, afirma.

Dahiya diz que ele e sua equipe desejam colaborar com outros departamentos e grupos no campus que estejam trabalhando em tecnologias semelhantes. Ele destaca seus colegas que concentram suas pesquisas na ciência dos materiais.

“Atualmente temos uma lista de materiais e nossa simulação atual indica que eles deveriam funcionar, mas durante a pesquisa poderemos encontrar alguns materiais que sejam melhores. Colegas da ciência dos materiais podem fornecer insights se trabalharmos com eles”, diz ele.

Cesareo Contreras é repórter do Northeastern Global News. Envie um e-mail para ele em [email protected]. Siga-o no Twitter @cesareo_r