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Aug 25, 2023

A tecnologia dá aos robôs humanos

Isabel Montalbano | 30 de agosto de 2023 Um objetivo principal dos cientistas que desenvolvem robôs é fornecer-lhes uma sensação de tato semelhante à dos humanos, para que possam agarrar e manipular objetos de uma forma

Isabel Montalbano | 30 de agosto de 2023

Um dos principais objetivos dos cientistas que desenvolvem robôs é proporcionar-lhes uma sensação de tato semelhante à dos humanos, para que possam agarrar e manipular objetos de uma forma apropriada à composição dos objetos.

Pesquisadores da Queen Mary University of London desenvolveram um novo sensor de baixo custo que pode medir diretamente parâmetros que outros sensores muitas vezes não levam em consideração para obter maior precisão de medição, disseram.

Enquanto outros sensores estimam as forças de interação por meio de informações táteis adquiridas pelas imagens da câmera, o sensor L3 F-TOUCH pode medir a geometria de um objeto e determinar as forças para interagir com ele. Isto dá-lhe uma vantagem e abre caminho para uma conexão sensorial mais humana entre mãos robóticas ou garras e objetos com os quais interagem, disse Kaspar Althoefer, professor da universidade que liderou a pesquisa.

“O L-3 F-TOUCH mede as forças de interação diretamente através de uma estrutura de suspensão mecânica integrada com um sistema de espelhos, alcançando maior precisão de medição e faixa de medição mais ampla”, disse ele. "O sensor é fisicamente projetado para desacoplar as medições de força das informações geométricas. Portanto, a força detectada em três eixos é imune à geometria de contato em comparação com seus concorrentes."

O sensor também é leve e de baixo custo e funciona usando comunicações sem fio incorporadas, portanto pode ser uma opção acessível para modernizar mãos e pinças robóticas existentes, acrescentou Althoefer.

A mão humana pode sentir muitas coisas, incluindo pressão, temperatura, textura e dor, bem como dizer o que são os objetos e seu tamanho, forma e outras propriedades simplesmente pegando-os e agarrando-os. A maioria das garras ou mãos robóticas atuais, entretanto, não consegue fazer nenhuma dessas coisas tão bem quanto a mão real de alguém, pois não possuem recursos táteis integrados, o que dificulta o manuseio de objetos.

Quando o sensor L3 F-TOUCH, feito de elastômero, toca a superfície de algo, uma estrutura de suspensão compacta permite que ele se desloque com o contato. Isso acontece quando o elastômero, um material semelhante à borracha, se deforma para medir a geometria de contato de alta resolução exposta a uma força externa.

O sensor usa a detecção de um marcador especial, denominado ARTag, para rastrear o deslocamento do elastômero. É isso que permite aos pesquisadores medir as forças de contato ao longo dos três eixos principais (x, y e z) por meio de um processo de calibração, permitindo assim uma interação mais direta com um objeto que a mão de um robô agarra, segundo os pesquisadores.

A equipe publicou um relatório sobre seu trabalho na revista IEEE Robotics and Automation Letters.

O sensor pode abrir caminho para uma robótica mais avançada e confiável no futuro, que seja mais capaz de manusear objetos e realizar tarefas de manipulação complexas, disse Althoefer. Os robôs equipados com os dispositivos também podem dar aos humanos que trabalham com essas máquinas uma maior sensação de segurança, sabendo que têm uma noção mais humana de como manipular um objeto ao seu alcance.

Os pesquisadores planejam concentrar o trabalho futuro no dispositivo na ampliação de suas capacidades para medir não apenas a força ao longo dos três eixos principais, mas também forças rotacionais, como torção, que podem ser experimentadas durante uma tarefa como apertar parafusos, mantendo-se precisas e compactas.

“Esses avanços podem permitir o sentido do tato para robôs mais dinâmicos e ágeis em tarefas de manipulação, mesmo em ambientes de interação humano-robô, como para reabilitação de pacientes ou suporte físico de idosos”, disse Althoefer.

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