Mão robótica sem dedos é feita com bexiga e café moído

Mão sem dedos

As mãos robóticas estão por aí já há algum tempo, algumas muito rápidas, enquanto outras são dotadas de sensibilidade. Há até aquelas controladas apenas pelo pensamento.

Mas será possível construir uma “mão” robótica sem dedos?

Um grupo de pesquisadores norte-americanos demonstrou que sim. Embora eles a chamem de “pegador robótico”, essa espécie de pinça universal dá um verdadeiro baile de destreza em outras mãos robóticas, com dedos e tudo.

De levantar um pesado amortecedor de automóvel, até escrever, usando delicadamente uma caneta, a pinça robótica faz coisas difíceis de acreditar.

Mais difícil ainda de acreditar é como ela funciona: uma altíssima tecnologia resultado da junção de uma bexiga de festa com um punhado de café moído.

A solução inusitada e, inegavelmente, muito elegante, foi proposta por Hod Lipson (Universidade de Cornell), Heinrich Jaeger (Universidade de Chicago) e Chris Jones (iRobot Corp).

Garra robótica

A garra propriamente dita, e aí está a grande inovação, consiste unicamente de uma bexiga de aniversário cheia de café moído, o que lhe dá a flexibilidade para se deformar ao redor do objeto a ser agarrado. A garra fica presa a um braço robótico comum.

Ao se conformar ao objeto, uma mangueira de sucção suga todo o ar do balão, “solidificando” o material em seu interior e prendendo o objeto com firmeza.

Quando o vácuo é liberado, o balão recupera sua maciez e flexibilidade e solta o objeto.

O café em pó, como outros materiais particulados, possui uma característica chamada “transição de aglomeração”, que faz seu comportamento passar de algo próximo a um fluido, para algo próximo a um sólido.

Isto ocorre porque, na ausência de pressão, os grãos do pó de café podem deslizar uns sobre os outros com certa facilidade. Mas, como os grãos não são lisos – são na verdade muito irregulares – sob a ação da pressão, eles “travam” uns nos outros, inibindo qualquer movimento.

É este fenômeno que explica porque um pacote de café a vácuo é tão duro, enquanto um pacote de café em embalagem comum é totalmente mole.

A areia tem uma transição de aglomeração mais elevada, resultando em um “agarramento” mais firme, mas ela é pesada demais para ser prática, segundo os pesquisadores.

Pinça universal

A pinça robótica é considerada “universal” no sentido que se dá às ferramentas, já que ele se conforma perfeitamente ao objeto que está agarrando, em vez de ser projetado para objetos específicos, como as chaves, que têm tamanhos adequados a cada parafuso.

“Esta é uma das mais coisas mais próximas de chegar ao mercado que já fizemos,” afirma Lipson. Segundo ele, o fato de ser universal torna as possíveis aplicações da pinça robótica virtualmente ilimitadas – equipar braços robóticos nas fábricas, funcionar como pés para um robô que poderá andar pelas paredes e próteses médicas são alguns exemplos.

“O que é particularmente elegante com nossa pinça robótica é que aqui temos um caso onde um novo conceito de ciência básica forneceu uma nova perspectiva em uma área muito diferente – a robótica – e, em seguida, abriu a porta para aplicações que nenhum de nós tinha inicialmente pensado”, afirmou Jaeger.

Bibliografia:
Universal robotic gripper based on the jamming of granular material
Eric Brown, Nicholas Rodenberg, John Amend, Annan Mozeika, Erik Steltz, Mitchell R. Zakin, Hod Lipson, Heinrich M. Jaeger
Proceedings of the National Academy of Sciences