Garras robóticas no estilo Homem-Aranha desafiam a gravidade

Redação do Site Inovação Tecnológica - 21/01/2020

Você vai se molhar um pouco, mas dá para imitar o Homem-Aranha.
[Imagem: Kaige Shi/Xin Li - 10.1063/1.5129958]

Ventosa para qualquer superfície

Os métodos tradicionais de sucção a vácuo - e os dispositivos de sucção feitos com eles até agora - não conseguem manter a sucção em superfícies ásperas devido ao vazamento de vácuo, o que leva à falha de sucção.

Xin Li e Kaige Shi, da Universidade de Zhejiang, na China, superaram esse inconveniente usando um método de diferença de pressão.

A técnica elimina as limitações de vazamento de vácuo usando um anel de água rotativo de alta velocidade, colocado entre a superfície e a ventosa, garantindo a manutenção do vácuo.

A unidade de sucção, testada com êxito em diversas superfícies ásperas, de diferentes texturas, tem aplicações no desenvolvimento de robôs de escalada, braços robóticos com capacidade de agarrar e equipamentos de manipulação de peso na indústria.

"Existem muitas aplicações para o nosso design, mas achamos que um robô de escalada de paredes será o mais útil," disse Li. "Em comparação com outros robôs de subir paredes, o robô com nossa unidade de sucção ZPD [zero-pressure difference] alcança uma melhoria surpreendente no desempenho".

Esquema da ventosa com pressão zero diferencial.
[Imagem: Kaige Shi/Xin Li - 10.1063/1.5129958]

A força centrífuga da água em rotação gera um acentuado gradiente de pressão, de modo que um alto vácuo é mantido no centro da ventosa, enquanto a pressão na borda permanece igual à pressão atmosférica, eliminando assim qualquer vazamento ou perda da adesão.

A unidade de sucção mostrou-se energeticamente eficiente, além de ser menor e mais leve do que as unidades de sucção tradicionais.

Detalhe da unidade de sucção.
[Imagem: Kaige Shi/Xin Li - 10.1063/1.5129958]

Os pesquisadores testaram sua unidade com três tamanhos e diferentes aplicações de sucção: em um braço robótico para segurar e manusear objetos, em um robô de escalada de parede hexápode (seis pés) e como um dispositivo de escalada de parede que permite imitar o Homem-Aranha.

"O próximo passo nesta pesquisa será reduzir o consumo de água. Se o consumo de água puder ser reduzido, a unidade de sucção funcionará por muito tempo com pouca água, para que o robô de parede possa transportar sua própria água, em vez de estar conectado a um suprimento," disse Li.

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