Esse robozinho usa dobra de origami para mudar de forma no ar

Pesquisadores da Universidade de Washington (EUA) desenvolveram pequenos dispositivos robóticos que mudam a forma como se movem pelo ar ao se “dobrarem” durante a descida. Quando um drone solta esses “microaeromodelos”, eles usam uma dobra de origami Miura-ori para passar de um movimento de cambalhota e dispersão pelo ar para cair diretamente no chão.

Para quem tem pressa:

• Pesquisadores da Universidade de Washington desenvolveram robozinhos que mudam de forma utilizando a técnica de origami Miura-ori;
• Ao serem soltos por um drone, esses “microaeromodelos” realizam uma cambalhota e planam antes de cair diretamente no chão;
• A equipe controla o momento da transição de cada dispositivo através de métodos como sensor de pressão, temporizador ou sinal Bluetooth;
• Cada robozinho pesa cerca de 400 miligramas e pode percorrer a distância de um campo de futebol quando lançado de 40 metros numa brisa leve;
• Futuramente, eles serão capazes de fazer a transição em mais direções para pousos mais precisos em condições de vento turbulento.

Para espalhar os aeromodelos, os pesquisadores controlam o momento da transição de cada dispositivo usando alguns métodos: um sensor de pressão a bordo (que estima a altitude), um temporizador a bordo ou um sinal Bluetooth.

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A equipe publicou esses resultados na revista Science Robotics – e também constam no portal da Universidade de Washington.

Robozinho origami

(Imagem: Mark Stone/Universidade de Washington)

Os “microaeromodelos” pesam cerca de 400 miligramas – aproximadamente metade do peso de um prego – e podem percorrer a distância de um campo de futebol quando lançados de 40 metros numa brisa leve.

Cada dispositivo possui um atuador a bordo sem bateria, um circuito de captação de energia solar e um controlador para acionar essas mudanças de forma no ar. Os “microaeromodelos” também têm a capacidade de transportar sensores a bordo para monitorar temperatura, umidade e outras condições durante o voo.

Combinamos a dobra Miura-ori, inspirada em padrões geométricos encontrados em folhas, com captação de energia e pequenos atuadores para permitir que nossos aeromodelos imitem o voo de diferentes tipos de folhas no ar. Em seu estado desdobrado plano, nossa estrutura de origami gira caoticamente no vento, semelhante a uma folha de olmo. Mas mudar para o estado dobrado muda o fluxo de ar ao redor dela e permite uma descida estável, da mesma forma que uma folha de bordo cai. Este método altamente eficiente em termos de energia nos permite ter controle sem bateria sobre a descida dos microaeromodelos, o que não era possível antes.

Vikram Iyer, coautor sênior e professor assistente da Universidade de Washington na Escola de Ciência da Computação e Engenharia Paul G. Allen

Esses robozinhos origami superam vários desafios de design. Isso porque eles:

• São rígidos o suficiente para evitar uma transição acidental para o estado dobrado antes do sinal;
• Fazem a transição entre estados rapidamente (os atuadores a bordo dos dispositivos precisam de apenas cerca de 25 milissegundos para iniciar a dobragem);
• Mudam de forma sem estar ligados a uma fonte de energia (o circuito de captação de energia dos “microaeromodelos” usa a luz solar para fornecer energia ao atuador).

Assista abaixo a um vídeo rápido (em inglês) sobre os robozinhos origami:

Próximos passos

Os “microaeromodelos” atuais só podem fazer a transição em uma direção – do estado de cambalhota para o estado de queda.

Esta mudança permite que os pesquisadores controlem a descida de vários deles ao mesmo tempo, para que se dispersem em direções diferentes durante a descida.

Os futuros dispositivos serão capazes de fazer a transição em ambas as direções, disseram os pesquisadores. Essa funcionalidade adicional permitirá pousos mais precisos em condições de vento turbulento.

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Fonte: https://olhardigital.com.br/2023/09/15/ciencia-e-espaco/esse-robozinho-usa-dobra-de-origami-para-mudar-de-forma-no-ar/