Robótica

Robô-salamandra ajuda a estudar evolução das espécies

Agência FAPESP - 09/03/2007

Robô-salamandra ajuda a estudar evolução das espécies

Pesquisadores da Escola Politécnica Federal de Lausanne, na Suíça, e da Universidade de Bordeaux, na França, inventaram uma salamandra artificial que pode trazer revelações sobre a evolução da locomoção de vertebrados, ao mesmo tempo em que demonstra a utilidade dos robôs para testar conceitos biológicos.

Publicado na revista Science, o trabalho parte do princípio que o sistema neural distribuído na coluna vertebral é a chave para as complexas capacidades de locomoção dos vertebrados

Teoria da Evolução

Jan Auke Ijspeert e uma equipe formada por cientistas dos dois países desenvolveram um modelo para mostrar como os circuitos neurais de um peixe poderiam ter sido modificados de modo que evoluíssem em direção ao modo de andar de um animal como a salamandra.

De acordo com os pesquisadores, o robô e o modelo que serviu de base para seu desenvolvimento podem ajudar a entender como os animais desenvolveram a capacidade de andar quando deram o passo evolutivo da água para a terra há milhões de anos.

Os pesquisadores desenvolveram também um modelo matemático inspirado na espinha dorsal de uma salamandra, que foi implantado no robô. Acredita-se que a salamandra, cuja maneira de andar e nadar diferem bastante, tenha semelhanças com os primeiros vertebrados terrestres.

Robô-salamandra

O robô-salamandra, construído para validar o modelo, pode alternar sua locomoção, nadando, rastejando como uma cobra e andando. A espinha dorsal do robô recebe sinais de controle simples, enviados de um computador, que modulam a velocidade, direção e tipo de locomoção. O controle é feito de forma similar aos sinais provenientes dos centros neurais de animais vertebrados.

O objetivo do trabalho era testar três questões fundamentais relacionadas ao movimento dos vertebrados: o que muda na espinha dorsal para que seja possível passar para a locomoção terrestre; como se coordenam os movimentos axiais e os dos membros; e como um simples sinal elétrico do cérebro é traduzido para a espinha como mudança de locomoção.

A pesquisa, em última instância, pode ajudar a compreender os sofisticados circuitos da coluna vertebral humana. Se os sinais de controle recebidos pela coluna pudessem ser identificados, segundo os autores, talvez fosse possível simulá-los eletricamente em pacientes com lesões espinhais.

Bibliografia:

From Swimming to Walking with a Salamander Robot Driven by a Spinal Cord Model
Auke Jan Ijspeert, Alessandro Crespi, Dimitri Ryczko, Jean-Marie Cabelguen
Science
9 March 2007
Vol.: Vol. 315: 1416-1420
DOI: 10.1126/science.1138353
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