Um robô feito em impressora 3D conseguiu vencer a primeira fase do jogo “Super Mario Bros.”, da Nintendo. Ok, a primeira fase do jogo é um dos níveis mais simples da história, e você praticamente nasce sabendo superá-lo, mas acompanhe o relato.

O projeto é parte da subdivisão de “soft robotics” da Universidade de Maryland, nos EUA, conhecida por fugir das construções tradicionais e abandonar materiais rígidos para construir seus robôs com componentes flexíveis, que imitam atribuições físicas encontradas em tecidos de animais.

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É o caso do projeto atual: consistindo de uma mão com três dedos, o projeto tem destreza suficiente para manipular os botões e o controle direcional de um joystick do NES. A mesma equipe de cientistas construiu dois robôs em forma de tartaruga — o animal que serve de mascote para a universidade — e publicou suas conclusões em um paper divulgado pelo Science Advances.

Segundo a universidade, há inúmeras vantagens no uso de materiais flexíveis: imagine um robô cujo corpo inteiro é maleável a ponto de se enfiar em aberturas menores, na busca de vítimas de desastres como desabamentos ou terremotos. Isso sem falar nas possibilidades de seus usos como próteses de membros perdidos ou aplicações da biomedicina.

“Recentemente, vários grupos tentaram dominar os circuitos fluidos para aprimorar a autonomia dos robôs de tecido macio”, disse Ruben Acevedo, aluno da graduação de Maryland e co-autor do paper. “Mas os métodos de construção e integração desses circuitos dentro dos robôs podem levar de dias a semanas, com uma alta demanda de trabalho manual e capacidade técnica”.

Em 2016, cientistas da Universidade de Harvard sentiram isso na pele, ao desenvolver um robô-polvo e trocar placas rígidas por “circuitos microfluídicos”. Esses componentes agiam na regulação do fluxo de água (hidráulica) ou ar (pneumática) ao invés de eletricidade, permitindo que o robô se movesse e se contorcesse.

Mas isso incorre em dificuldades também: circuitos microfluídicos exigem, obrigatoriamente, salas esterilizadas; o tempo para sua produção é maior e mais caro, e a integração deles ao sistema robótico é mais complexa.

Acevedo e sua equipe encontraram uma forma de contornar isso por meio da tecnologia conhecida como “Impressão 3D Polyjet”, dotada de uma resolução de camadas de nível microscópico e precisão de até 0,014 milímetros (mm) e capaz de produzir paredes finas e geometrias complexas usando a mais ampla gama de materiais disponível.

Em outras palavras: a impressora adiciona uma camada líquida, deixa ela secar, adiciona a outra, deixa ela secar também, e assim por diante.

“A incorporação de materiais que diferem em rigidez serve para aprimorar performance, ao permitir que as propriedades específicas dos materiais complementem as funcionalidades que desejamos”, disse Ryan D. Sochol, co-autor do paper. Itens como um diafragma uterino (para métodos anticoncepcionais) ou anéis elastômeros (usados em alguns tipos de juntas e encanamentos), por exemplo, precisam se deformar em várias formas a fim de comportar alterações do corpo onde estão posicionados, sem perder a eficiência.

Foto mostra a mão do robô segurando um controle de videogame para jogar Super Mario, game exibido na tela
Em projeto de robótica, pesquisadores da Universidade de Maryland criaram robô com tecidos maleáveis por meio de impressão 3D. Imagem: Universidade de Maryland/Divulgação

No caso do robô impresso em 3D que joga Super Mario, os cientistas o criaram com apenas uma entrada específica de ar, que respondia com comandos diferentes de acordo com a pressão exercida: baixa pressão fazia com que o personagem se movesse na tela. Uma pressão média causava um pulo (botão A) e, finalmente, pressão maior correspondia ao botão de corrida e disparo de bolas de fogo (B).

Ao contrário de outras pesquisas do tipo, Acevedo e Sochol decidiram socializar os desenhos do robô: “compartilhamos todo o nosso design gratuitamente, para que qualquer um possa baixar os arquivos, modificar sob demanda e imprimir em 3D — seja com suas próprias máquinas ou com um serviço terceirizado como nós fizemos — todos os elementos macios e circuitos fluídicos do nosso trabalho”. Segundo Sochol, o custo para esse tipo de produção seria de aproximadamente US$ 100 (R$ 519,86) com o software que eles próprios utilizaram via GitHub.

“O nosso desejo é o de que essa estratégia open source de impressão 3D amplie a acessibilidade, disseminação, capacidade de reprodução e adoção de soft robotics com circuitos fluidícos integrados e, com o tempo, acelere o avanço desse campo”, disse Sochol.

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