Novo robô é inspirado em truques sensoriais de formigas e não precisa usar GPS

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Na quarta-feira, 13, a revista científica Science Robotics publicou um estudo sobre a criação de um robô inspirado nas habilidades de locomoção de formigas. Chamada de “AntBot”, a máquina com seis “patas” e 22,8cm foi inventada por Julien Dupeyroux, Julien R. Serres e Stéphane Violle, pesquisadores franceses da Universidade de Aix-Marseille. O dispositivo foi impresso em 3D, usa um Raspberry Pi (microcomputador do tamanho de um cartão) e é completamente autônomo.

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Robôs que têm insetos ou aracnídeos como base não são novidade. Com pernas, diferentemente daqueles que usam rodas, esses dispositivos atravessam lugares difíceis com mais facilidade. A inspiração para o design e o funcionamento do AntBot veio das formigas do deserto — mais especificamente a Cataglyphis fortis, do Saara, e a Melophorus bagoti, da Austrália Central.

Dupeyroux, que é doutorando em biorrobótica e autor principal do estudo, explica por que as formigas do deserto foram escolhidas. Segundo ele, como não podem usar o olfato (método tradicional de direcionamento do inseto) para encontrar destinos, elas usam outros truques: a luz do sol, a velocidade em que o solo se move e a consciência do tempo decorrido são alguns deles. Os cientistas chamam essa habilidade de integração por caminhos. Quando é feita por pessoas, a técnica é conhecida como navegação estimada.

Os olhos compostos das formigas, por exemplo, têm fotorreceptores que captam a luz ultravioleta do sol (que se polariza por moléculas de ar dispersas) e cujo padrão muda conforme a posição do astro. As formigas do deserto seguem esse guia solar, o que cria uma espécie de bússola interna que permite determinar onde se encontram.

Com seus olhos, elas também podem rastrear a velocidade com que o solo parece se mover, o que é conhecido como fluxo óptico. Isso, em conjunto com a consciência das formigas de quantos passos deram em uma caminhada, permite que elas consigam estimar a distância que percorreram.

Desempenho quase perfeito

A partir desses truques, Dupeyroux e sua equipe criaram o AntBot. Para testá-lo, os pesquisadores o enviaram para navegar aleatoriamente por algum tempo em ambientes variados. Ao determinarem que ele voltasse ao ponto inicial, o AntBot foi bom o suficiente para encontrar o caminho mais rápido de volta usando apenas uma ou duas habilidades das formigas. Quando os três fatores foram combinados, ele foi quase impecável.

De acordo com Dupeyroux, o desempenho quase perfeito do robô é impressionante, já que ele foi feito com tecnologia e materiais relativamente baratos. Inicialmente, a estimativa de custo era de mais de US$ 85 mil para criar um robô com uma matriz de sensores que imitasse completamente os olhos compostos das formigas. No fim, o custo do projeto e da produção do AntBot foi de US$ 500.

As habilidades do robô podem, um dia, permitir que androides encontrem seus destinos sem precisar de tecnologias convencionais de navegação e rastreamento, como o GPS. “Mostramos que nossa solução é biologicamente plausível e tem resultados excelentes”, afirma Dupeyroux.

Além disso, a capacidade de locomoção do AntBot pode um dia ser utilizada em tecnologias como drones de entrega ou carros inteligentes. “Embora o GPS tenha grande impacto na navegação mundial, ele sofre com vários limites.” Alguns problemas dessa tecnologia são as falhas de sinal em torno de edifícios altos, a pouca precisão em dispositivos menores, como smartphones, e as falhas em dias nublados, chuvosos ou com neve. O AntBot e robôs como ele são teoricamente capazes de superar esses limites.

Apesar dos bons resultados, os autores da criação afirmam que ainda há muito trabalho a ser feito. “Queremos que o robô vá mais longe na navegação. Em sua forma atual, ele só anda pequenas distâncias”, conta Dupeyroux. O AntBot só consegue percorrer 15m de cada vez, já que tem motores pequenos, que superaquecem facilmente, e fonte de alimentação limitada. “Atualmente, trabalhamos para tornar o robô capaz de percorrer distâncias de 100m de comprimento em condições do mundo real.”