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Robô inspirado em formigas é o primeiro a se mover sem usar GPS

Máquina usa distância percorrida e luz polarizada para se orientar, conseguindo uma precisão de até 1cm

Julien Dupeyroux, ISM (CNRS/AMU)

Antbot, o primeiro robô que se move sem GPS

Os olhos humanos são insensíveis à luz polarizada e à radiação ultravioleta. Mas esse não é o caso das formigas, que as utilizam para se localizar no espaço. As formigas do deserto do gênero Cataglyphis, em particular, podem percorrer centenas de metros sob a luz direta do Sol no deserto para encontrar comida, e depois retornam em linha reta para o ninho, sem se perder. Eles não podem usar feromônios para realizar tal feito, uma vez que o calor faria evaporar a menor gota.

Seu extraordinário talento de navegação se baseia em duas informações: o rumo medido usando uma espécie de "bússola celestial" para se orientar utilizando a luz polarizada do céu e a distância percorrida, medida simplesmente contando passos e incorporando a taxa de movimento relativa ao Sol, medida opticamente por seus olhos. Distância e direção são as duas informações fundamentais que, uma vez combinadas, permitem que elas retornem com tranquilidade ao ninho.

O AntBot (robô formiga), o novo robô projetado por pesquisadores do Centro Nacional de Pesquisa Científica da França, CNRS, e da Universidade de Aix-Marseille (AMU), copia as excepcionais capacidades de navegação das formigas do deserto. Ele é equipado com uma bússola óptica usada para determinar seu rumo por meio de luz polarizada e por um sensor de movimento óptico direcionado ao Sol para medir a distância percorrida. Munido dessas informações, a AntBot demonstrou ser capaz, como as formigas do deserto, de explorar seu ambiente e retornar sozinha à sua base, com precisão de até 1 cm após ter percorrido uma distância total de 14 metros.

Pesando apenas 2,3 kg, este robô tem seis pés para maior mobilidade, permitindo que ele se mova em ambientes complexos, precisamente onde a implantação de robôs com rodas e drones pode ser complicada (áreas de desastre, terreno acidentado, exploração de solos extraterrestres, etc.)

A bússola óptica desenvolvida pelos cientistas é sensível à radiação ultravioleta polarizada do céu. Esta bússola é composta por apenas dois pixels encimados por dois filtros polarizados que se tornam equivalentes a um sensor óptico composto por duas linhas de 374 pixels. Transformar mecanicamente os filtros é uma inovação que reduziu consideravelmente o custo de produção do sensor, de mais de 78.000 € para apenas algumas centenas de euros, dentro dos limites da biomimética.

Usando esta "bússola celestial", o AntBot mede seu rumo com precisão de 0,4° esteja o tempo claro ou nublado. A precisão de navegação alcançada, usando sensores minimalistas, prova que a robótica bio-inspirada tem imenso potencial de inovação. Aqui temos um trio de avanços. Um novo robô foi desenvolvido, sensores ópticos inovadores foram projetados, e AntBot traz uma nova compreensão sobre como as formigas do deserto navegam, testando vários modelos que os biólogos imaginaram para imitar esse animal. Antes de explorar potenciais aplicações em robótica aérea ou na indústria automobilística, por exemplo, é preciso anvançar na operação desse robô à noite ou a longas distâncias.

CNRS

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