Drones robóticos agora podem voar, parar e pousar como pássaros

Jan 12 2022
Os pesquisadores de Stanford emularam os pés e as pernas de um falcão peregrino para permitir que um robô voador pousasse e empoleirasse em várias superfícies, o que poderia ter implicações duradouras para o futuro design e uso de drones.
Este robô de agarrar, desenvolvido por engenheiros da Universidade de Stanford com base em estudos de pássaros, pode pousar e agarrar um galho de árvore. Laboratório Lentink

Quando se trata de fazer manobras acrobáticas , os drones aéreos parecem estar alcançando rapidamente os pássaros. Mas os robôs voadores também estão se tornando adeptos de outra proeza aviária de agilidade que é quase tão incrível – a capacidade de pousar e pousar em praticamente qualquer objeto ou superfície, desde galhos de árvores a fios de telefone, sem cair.

Pesquisadores da Universidade de Stanford, por exemplo, desenvolveram um dispositivo chamado pinça aérea estereotipada inspirada na natureza, ou SNAG, que pode ser anexada a um drone quadcopter para dar a ele pés e pernas semelhantes aos de um falcão peregrino. Quando equipado com o dispositivo, o drone é capaz de voar pegando e carregando objetos e pousando em várias superfícies, de acordo com um comunicado de imprensa de Stanford datado de 1º de dezembro de 2021, descrevendo o trabalho.

Mas duplicar a agilidade dos pássaros não era fácil. Os pesquisadores filmaram pequenos papagaios voando para frente e para trás entre poleiros especiais que continham sensores para medir as forças físicas de pouso, pouso e decolagem.

"O que nos surpreendeu foi que eles fizeram as mesmas manobras aéreas, não importa em que superfícies estivessem pousando", explicou um dos pesquisadores, William Roderick , no comunicado à imprensa. Roderick é Ph.D. em engenharia mecânica e o autor, com os professores de engenharia Mark Cutkowsky e David Lentink , de um artigo sobre o projeto, publicado em 1º de dezembro de 2021, na revista Science Robotics. "Eles permitem que os pés lidem com a variabilidade e complexidade da própria textura da superfície", disse ele.

Dar a um drone habilidades semelhantes exigia engenhosidade tecnológica. O SNAG tem uma estrutura impressa em 3D que emula os ossos leves de um falcão, e cada uma de suas pernas é equipada com um motor para se mover para frente e para trás e um segundo para agarrar.

Os mecanismos nas pernas do robô são projetados para absorver a energia do impacto e convertê-la passivamente em força de preensão, da mesma forma que os tendões de um pássaro. Como resultado, um drone equipado com o dispositivo pode agarrar algo com força em apenas 20 milissegundos. Uma vez que os pés do robô estão enrolados em um poleiro, seus tornozelos travam e um acelerômetro – um dispositivo que mede a vibração – detecta a aterrissagem e aciona um algoritmo de equilíbrio para estabilizá-lo no poleiro.

Em outros lugares, pesquisadores de outras instituições também trabalham há anos para dar aos drones a capacidade de pousar e se pendurar em algo. Como este artigo do Smithsonian de 2019 explica, ser capaz de pousar em vários lugares ajuda os drones a economizar energia que eles gastariam tendo que permanecer no ar. Isso é importante, porque o tempo de voo das aeronaves robóticas é limitado pela energia da bateria.

Agora isso é interessante

Em 2019, pesquisadores da Northeastern University em Boston revelaram uma tecnologia que permite que um drone voador fique pendurado de cabeça para baixo como um morcego, de acordo com um comunicado de imprensa da universidade .