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SpaceBok, o desafio de fazer um robô andar em Marte

Como muitos já sabem a NASA explora o grande planeta vermelho, Marte, temos até alguns robôs em sua superfície, embora eles sejam de grande ajuda possuem suas limitações, que por sua vez nos impedem de descobrir o planeta por completo. Para suprir as necessidades dos nossos pequenos pesquisadores o SpaceBok foi criado em 2018, ele é um robô quadrúpede projetado e construído na Suíça pela equipe ETH ZURICH.

Ciência
1 mês atrás
SpaceBok, o desafio de fazer um robô andar em Marte

O robô foi projetado para conseguir operar em corpos de baixa gravidade como a lua, SpaceBok foi feito inicialmente para pular na superfície do nosso satélite, igual aos astronautas, contudo isso não seria recomendado em Marte, afinal o planeta possui um terreno acidentado e arenoso.

As modificações estão sendo feitas no projeto da ETH para que ele finalmente possa explorar lugares mais arriscados.

Como você faz um robô andar em Marte? É um grande desafio
Como você faz um robô andar em Marte? É um grande desafio

Nas novas atualizações do robô ele vem ganhando upgrades bem específicos, como uma marcha estática que permite a ele ficar com apenas 3 membros no chão, e uma mais abrangente, na qual mais de um membro pode sair do solo por vez, a segunda marcha é julgada melhor pois permite que o SpaceBook ande mais rápido. Mas não pense que as atualizações pararam aí, isso é só o começo, ele também ganhou dois tipos de pés; plano a e pontilha, os pés planos são na verdade círculos giratórios e planos que se curvam ao entrar em contato com o chão, elas são cravejadas de proteções que ajudam o robô a se manter em pé, já os pés pontuais parecem um casco de um Springbok.

Atualizações feitas, horas de testes! Assim que foram terminados os upgrades, o robô foi colocado em uma caixa de areia enorme com um terreno e material similar ao de Marte. Sendo assim, os pesquisadores poderiam testar algumas das funcionalidades do projeto, como subir um plano de 25 graus, como já é de se imaginar essa experiência permitiu que fosse quantificada a eficiência do SpaceBok.

A revista Field Robotics em uma atualização descrevendo o trabalho, afirmou que a máquina pode escalar com facilidade e eficiência uma montanha de Marte simulada “Queríamos mostrar que esses sistemas que funcionam dinamicamente hoje em dia, eles podem realmente andar na areia marciana”diz Zurich Hendrik Kolvenbach, um dos principais envolvidos no projeto.

Incrivelmente, o robô escalou a colina com eficiência usando os dois tipos de pés, o pé achatado permitiu que ele descansasse na areia, enquanto o pontiagudo foi uma espécie de âncora. Mas sempre vale lembrar que entre a simulação e o planeta temos diferenças, em Marte podem haver rochas escondidas por baixo da areia o que dificulta a escalada do nosso SpaceBok porque ele não conseguiria detectar com sua câmera. Nenhum dos dois pés é 100% eficiente, mas, com certeza, a eficiência desejada está entre os dois modelos, talvez algo mais parecido com uma pata de camelo.

“Acho que você definitivamente precisa dessa área de superfície aumentada em comparação com o pé-ponto, porque você realmente quer evitar esses eventos de afundamento alto, onde talvez não consiga mais sair novamente. Por outro lado, você não quer necessariamente ter esses enormes pés chatos.”

Um robô de quatro apoios necessita de uma flexibilidade semelhante se fosse andar realmente no planeta vermelho, a marcha mais dura, que permite que ele fique com 3 apoios no chão por vez é mais segura para tal ambiente, porém não é a melhor, a locomoção dinâmica é mais indicada ao projeto.

“Você está limitado pela velocidade de uma perna que o empurra para frente”, diz Kolvenbach.

“Enquanto em um movimento dinâmico, você tem pelo menos dois pés que o empurram para frente. Então você está se tornando muito mais rápido. E no geral, porque você também precisa de alguma energia para suspender o peso do robô, isso permitirá que você economize alguma energia.” Sendo assim, o SpaceBok precisa ser capaz de mudar sua marcha, em dupla com a forma dos pés.

Uma estratégia para para busca de caminhos também é uma opção, nesses experimentos o robô foi equipado com um algoritmo que monitorava seu uso de energia para determinar automaticamente o caminho de maior eficiência. Isso contribuiu para um comportamento “emergente” onde o robô utilizou um caminho feito em zigue-zague para subir a colina ao invés de um reto, que teria sido mais complicado e seguindo nessa lógica sugaria mais energia.

Essa interação entre o software, o hardware e o ambiente circundante de um robô faz parte de uma tendência maior na robótica “encarnada”. Com a robótica incorporada, os engenheiros estão treinando máquinas para se adaptarem aos terrenos mais difíceis, o que nós humanos fazemos com facilidade.

A perspectiva de um robô que não é limitado pelas rodas é incrível para os pesquisadores, que têm interesse em investigar os terrenos mais íngremes de Marte.

Inúmeras expectativas são feitas para um possível sucessor do SpaceBok, afinal esse robozinho já pode ir tão longe, até onde o próximo pode chegar?!

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