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Robôs voadores — a ideia ocupa um espaço entre a ficção científica muito legal e a distopia assustadora, embora novas pesquisas estejam tentando tornar o voo dos robôs mais eficiente examinando a natureza e as características de voo dos besouros.
De acordo com um novo estudopublicado na revista Naturezapesquisadores desenvolveram asas de microrrobôs que imitam as capacidades únicas de voo dos besouros, inspirando-se nos mecanismos complexos das asas dos besouros.
“Os insetos estão por toda parte ao nosso redor. Eles são minúsculos, mas podem voar e acessar espaços confinados que os humanos não conseguem”, Hoang-Vu Phan, autor principal do Instituto Federal de Tecnologia de Lausanne na Suíça, disse O debriefing. “A maneira como eles impulsionam seus voos ágeis com asas batendo é diferente e muitas vezes supera a dos drones convencionais feitos pelo homem.”
Phan e a equipe de pesquisa se inspiraram nas habilidades de voo dos besouros rinocerontes. Ao analisar os mecanismos de implantação e retração das asas desses insetos, eles conseguiram criar um novo design de asa que pode ser aplicado a microrrobôs.
A chave para as capacidades únicas de voo dos besouros está na estrutura de suas asas. Ao contrário de pássaros e morcegos, que usam músculos para bater suas asas, os besouros dependem de um sistema passivo de dobradiças e alavancas para desdobrar e retrair suas asas. Esse mecanismo permite que eles gerem sustentação e impulso com eficiência notável, tornando-os um dos voadores mais ágeis do mundo dos insetos. Basicamente, os besouros mantêm a simplicidade.
Phan tem estudado asas de besouro para uso em robótica há anos, descobrindo anteriormente que certos insetos têm dobras semelhantes a origamis em suas asas e, no caso do besouro rinoceronte, suas asas posteriores tinham uma habilidade única.
“Suas asas podem rapidamente e passivamente colapsar em caso de colisão e saltar de volta ao lugar, permitindo que o besouro recupere o voo estável”, explicou Phan. “Isso me levou a questionar se os besouros usam uma estratégia passiva para desdobrar e retrair suas asas traseiras.”
Usando câmeras de alta velocidade e simulações avançadas de computador para estudar os movimentos das asas de besouros rinocerontes, os pesquisadores descobriram que as asas dos besouros podem se desdobrar e retrair em milissegundos, gerando uma série rápida de oscilações que criam sustentação e propulsão. Armados com esse conhecimento, os pesquisadores se propuseram a criar uma asa de microrrobô que pudesse imitar as capacidades de voo dos besouros. Eles projetaram uma asa com um mecanismo de dobradiça e alavanca semelhante, que permite que ela se desdobre e retraia rapidamente, gerando as mesmas oscilações que criam sustentação e propulsão.
Muitos robôs voadores hoje utilizam asas que batem, e para retrair e desdobrar essas asas, os engenheiros geralmente instalam atuadores adicionais, como servomotores. No entanto, como Phan explica, isso adiciona mais massa e complexidade aos robôs que batem. Com o velho ditado de que menos peças móveis são melhores em mente, Phan e a equipe estão buscando uma solução muito mais simples.
“Ao usar o mecanismo passivo simples neste trabalho, os robôs que batem asas podem facilmente desdobrar e retrair suas asas sem atuadores adicionais”, disse Phan. “Ao descansar ordenadamente suas asas vulneráveis ao longo de seus corpos após o voo, os microrrobôs que batem asas agora se tornam mais compactos. Isso permite que eles não apenas reduzam o risco de danos às asas, mas também se movam mais facilmente por espaços estreitos quando no solo.”
De acordo com o estudo, a asa do microrrobô foi capaz de gerar sustentação e propulsão com eficiência notável, permitindo que voasse com agilidade e precisão. A capacidade da asa de se desdobrar e retrair rapidamente também permitiu que fizesse curvas fechadas e mudanças rápidas de direção.
