Robótica

Asa de morcego robótica tem rendimento de asa real

Asa de morcego robótica tem rendimento de asa real
A asa de morcego robótica promete ser uma ferramenta eficiente para a criação de pequenas aeronaves e robôs autônomos.[Imagem: Breuer and Swartz Labs/Brown University]

Dinâmica de voo

Em sua incansável busca de inspiração na natureza, roboticistas acabam de reproduzir em detalhes a asa de um morcego.

Além de obter informações valiosas sobre a dinâmica do voo dos animais, eles esperam equipar os robôs voadores com mecanismos de locomoção mais eficientes e com menor consumo de energia.

Outras equipes já construíram ecolocalizadores inspirados nos morcegos, e até um robô-morcego completo, mas nada parecido com a fidelidade com que a nova asa foi construída.

Os testes em túnel de vento mostraram que a asa biomimética reproduz de forma muito fiel os parâmetros básicos de voo do morcego, sendo capaz de gerar sustentação suficiente para suportar um robô com o mesmo peso corporal do morcego real.

O trabalho é resultado da colaboração entre o engenheiro Kenneth Breuer e a bióloga Sharon Swartz, da Universidade Brown, nos Estados Unidos.

A asa de morcego robótica promete se tornar um mecanismo perfeito para a locomoção de pequenas aeronaves e robôs autônomos, mais eficiente do que, por exemplo, um robô beija-flor e microaviões que voam como pássaros.

Robôs com asas

A asa ainda não foi montada em um robô voador real - quando eles falam em robô, referem-se à estrutura ainda fixa criada para movimentar a asa.

A equipe testou o rendimento da asa de morcego robótica ligando-a a um transdutor de força em um túnel de vento.

Conforme a asa bate, o transdutor registra as forças aerodinâmicas geradas pelo seu movimento.

Medindo a potência de saída dos três servomotores que controlam as juntas móveis da asa robótica, os pesquisadores podem avaliar a energia necessária para fazê-la bater em condições reais.

Isto está permitindo definir os níveis de batimento das asas que produzem a melhor sustentação e dão o maior impulso, para dar maior velocidade aos robôs.

"Nós podemos responder questões como 'Aumentar a frequência dos batimentos de asa aumenta a sustentação?', 'Qual é o custo energético de fazer isto?'. Nós podemos medir diretamente a relação entre esses parâmetros cinemáticos, as forças aerodinâmicas e o consumo de energia," explica Joseph Bahlman, o construtor da asa de morcego robótica.

Agora que o modelo está operacional, Bahlman afirma ter muitos planos para ele, antes de colocar as asas para voar em um robô voador.

"O próximo passo é começar a variar os materiais. Nós queremos testar diferentes materiais para as asas, diferentes graus de flexibilidade para os 'ossos', para vermos se há ganhos e benefícios na variação dessas propriedades dos materiais," disse o pesquisador.

Bibliografia:

Direct measurements of the kinematics and dynamics of bat flight
Xiaodong Tian, Jose Iriarte-Diaz, Kevin Middleton, Ricardo Galvao, Emily Israeli, Abigail Roemer, Allyce Sullivan, Arnold Song, Sharon Swartz, Kenneth Breuer
Bioinspiration and Biomimetics
Vol.: 7 036006
DOI: 10.1088/1748-3182/7/3/036006




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