Engenheiros do Robotics and AI Institute construíram um robot de dois braços que troca rigidez por velocidade, com o objetivo de apanhar, lançar e entregar objetos como as pessoas fazem. O design é descrito na revista Science Robotics.
Menos inércia, mais controlo
O robot, chamado AthenaZero, tem cerca de 1,6 metros de altura e uma envergadura de aproximadamente 1,8 metros. Tem um único grau de liberdade no tronco, dois braços de sete articulações e duas mãos subatuadas com seis articulações cada, acionadas por 22 atuadores em 27 articulações no total. A equipa usou motores de acionamento quase direto e afastou as peças pesadas de transmissão das articulações. O resultado é uma massa efetiva na mão comparável à humana, com inércia refletida cerca de uma ordem de magnitude inferior à de um braço convencional de alta rigidez.
Porque apanhar é difícil
A maioria dos braços industriais é construída para manter uma posição rigidamente. Isso funciona para mover uma ferramenta ao longo de um caminho conhecido, e mal quando um objeto chega com momento. Um braço rígido passa o choque do contacto diretamente para a caixa de velocidades e para o objeto, razão pela qual os robots têm dificuldade em apanhar uma bola ou entregar algo sem planeamento cuidadoso. Um braço mais leve perde alguma precisão de trajetória mas ganha capacidade de acelerar rapidamente e absorver contacto, pelo que o controlo vem do movimento e não da força.
O que significa para a área
O AthenaZero ainda levanta mais de 3 kg, suficiente para as pequenas peças que circulam entre estações de trabalho. O protótipo importa porque carrega uma lição de design para quem constrói máquinas que trabalham perto de pessoas: motores, caixas de velocidades e rolamentos definem quanta massa o braço tem de mover, e cada grama poupado no pulso vale vários no ombro. A manipulação dinâmica — apanhar, lançar, deslizar uma peça para o lugar — é a próxima capacidade que os investigadores perseguem, e precisa de hardware que possa ser empurrado pelo mundo em vez de lutar contra ele.
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