Robô submarino biônico sabe navegar em águas calmas ou turbulentas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 29/08/2022

As grandes nadadeiras dão um nível extra de controle para o robô.
[Imagem: Qiyuan Cao et al. - 10.34133/2022/9806328]

Robô submarino biônico

Robôs subaquáticos estão sendo amplamente utilizados como ferramentas em uma variedade de tarefas marítimas e pesquisas científicas, mas nenhum deles chega próximo da manobrabilidade dos peixes.

Para tentar diminuir essa distância, foi criado o RobDact, um veículo submarino biônico inspirado em um peixe chamado Dactylopteridae, conhecido por suas largas barbatanas peitorais, que lhe dão uma grande capacidade de controle.

Embora uma hélice seja suficiente para mover um submarino em águas calmas, robôs subaquáticos precisam ser capazes também de "pairar" em baixas velocidades em águas turbulentas, enquanto realizam sua tarefa - e uma hélice não é a melhor opção nessas condições.

Outro fator quando um robô subaquático está se movendo em baixas velocidades em águas instáveis é o movimento de "contorcimento" da hélice - essa contração gera pulsos de fluido imprevisíveis que reduzem a eficiência do robô.

Partindo da anatomia do peixe, e combinando simulações computacionais de dinâmica de fluidos e um experimento de medição de força, Qiyuan Cao e seus colegas da Universidade da Academia de Ciências da China criaram um modelo hidrodinâmico preciso que deu ao robô uma capacidade de manobra sem precedentes.

Um sistema de controle de inteligência artificial deverá melhorar ainda mais a capacidade de controle do robô.
[Imagem: Qiyuan Cao et al. - 10.34133/2022/9806328]

Controle inteligente

O experimento prático permitiu determinar a força hidrodinâmica do robô em diferentes velocidades, o que exigiu a construção de uma plataforma de medição de força capaz de medir nas direções X, Y e Z.

Esses dados permitiram construir um mapa que estabelece as relações entre os parâmetros de flutuação do robô e o empuxo do veículo.

Esse mapeamento de empuxo, juntamente com o modelo dinâmico do corpo rígido do RobDact, permitiu então desenvolver o modelo hidrodinâmico, que assim se tornou preciso e prático para as mais diversas condições ambientais que o robô possa encontrar.

Isso significa que o robô poderá lidar por conta própria com as variações do ambiente, incluindo mudanças de correnteza e fluxos de água nos três eixos, além de se adaptar para manter uma velocidade determinada ante condições variáveis.

A equipe pretende agora acrescentar métodos de inteligência artificial, como o aprendizado por reforço, ao seu modelo hidrodinâmico, para aprimorar ainda mais o controle inteligente de veículos submarinos.

"O objetivo final é promover a aplicação prática de veículos submarinos biônicos no monitoramento do ambiente aquático e busca e resgate subaquáticos," disse Rui Wang, coordenador da equipe.

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