Cientistas criam 1ª perna robótica com músculos artificiais

Diferentemente de robôs já inventados, essa perna robótica possui “músculos artificiais”, que permitem um movimento mais ágil e adaptação em diversos terrenos. A invenção é histórica!

Criada na Universidade de Zurique, na Suíça, ela realiza saltos de até 13 centímetros de altura, tem movimentos rápidos e pode reagir a obstáculos. A equipe se inspirou no corpo humano e usa atuadores eletro-hidráulicos.

Essas estruturas são bem parecidas com bolsas congeladas e ficam presas aos “ossos” metálicos da perna. Cheias de óleo, elas contraem e relaxam, emitindo o movimento de um músculo do corpo humano. Os resultados foram publicados na Nature.

Invenção histórica

A humanidade já desenvolve robôs há quase 70 anos, mas dessa vez, deram literalmente um passo à frente.

Desenvolvida por pesquisadores da ETH Zurich, em parceria com o Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes (MPI-IS), a criação promete revolucionar as pesquisas na área de robótica de reabilitação.

Diferente das tradicionais, ela dispensa sensores complexos e usa a interação com o ambiente para pode ser adaptar.

Leia mais notícia boa

• Bailarina ganha prótese 3D e agora pode dançar sem dor; condição rara nos pés
• Nova impressão 3D faz mão robótica com ossos e tendões mais humanos
• Mão robótica alemã devolve movimentos a tetraplégicos

Imita músculos

Mas, se ela dispensa sensores tão usados, como ela realiza movimentos considerados difíceis? A resposta está nos atuadores! São sacos plásticos preenchidos com óleo e revestidos com eletrodos condutores.

Assim que uma voltagem é aplicada, os eletrodos se juntam, comprimem o óleo e fazem o saco encolher. Esse movimento permite que o membro se movimente de forma natural.

“À medida que se aumenta a voltagem, os eletrodos se aproximam e empurram o óleo no saco para um lado, tornando o saco mais curto no geral”, explicou Thomas Buchner, aluno de doutorado da ETH e participante do projeto.

Não esquenta

Diferentemente de robôs movidos a motor elétrico, a perna com músculos artificiais utiliza menos energia e, por isso, não esquenta tanto. Por isso, dispensa o uso de sistemas adicionais para resfriamento.

Além disso, a invenção consegue saltar, levantar seu próprio peso de forma explosiva e está preparada para diferentes ambientes.

“A adaptação ao terreno é um aspecto fundamental. Quando uma pessoa pousa após saltar no ar, ela não precisa pensar com antecedência se deve dobrar os joelhos em um ângulo de 90 graus ou 70 graus”, disse Toshihiko Fukushima, membro do projeto.

Assim, o mesmo princípio se aplica ao “músculos” da perna desenvolvida pelos pesquisadores.

Ao pousar depois de um salto, a junta da perna se move adaptativamente para o ângulo adequado, entendendo se a superfície é dura ou macia.

Novas possibilidades

Com a invenção, o grupo acredita que a produção em massa de músculos artificiais deu um passo significativo.

Apesar do sistema ser ainda um pouco limitado, os “trabalhos futuros devem superar limitações, abrindo porta para o desenvolvimento de robôs andantes reais com músculos artificiais”, finalizou Robert Katzschmann, líder da equipe que trabalhou no projeto.

Veja o funcionamento do projeto:

A diferença entre as pernas robóticas comuns e a com músculos artificiais, criada na Suíça – Foto: Thomas Buchner / ETH Zurich und Toshihiko Fukushima / MPI-IS)

Os atuadores são pequenas bolsas com óleo que se movem nas juntas do dispositivo. Foto: ETH Zurich.

A perna robótica desenvolvida na Suíça é a primeira do mundo a usar músculos artificiais – Foto: ETH Zurich/Instituto Max Planck