Robótica

Pele sintética faz robôs detectarem humanos pelo calor

Pele sintética faz robôs detectarem humanos pelo calor
A pele artificial funciona esticada ou dobrada, mapeando com precisão onde está a fonte de calor. [Imagem: Raffaele Di Giacomo et al. (2017)]

Pele biomimética

Uma pele sintética que imita a pele das cobras permitirá que os robôs se tornem mais seguros para os humanos.

A pele é formada por um filme que é ele inteiro um sensor de calor. Assim como as cobras usam essa capacidade de detecção térmica para rastrear suas vítimas, os robôs poderão detectar quando há humanos nas imediações e tomar as precauções adequadas.

O revestimento flexível e transparente é feito de pectina, um material vegetal de baixo custo muito usado para fazer gelatina.

Sensor iônico

Ao contrário dos sensores eletrônicos convencionais, que usam eletricidade, a pectina usa correntes de íons para detectar variações de temperatura - da mesma forma que as membranas naturais das cobras.

E, também diferente dos sensores de calor flexíveis já disponíveis, a membrana é sensível ao longo de uma ampla faixa de temperaturas. E ela é muito simples de fabricar: basta despejar a pectina em um molde e, em seguida, mergulhar tudo em cloreto de cálcio - são os íons de cálcio que tornam a pectina sensível a mudanças de calor.

Eletrodos são colocados ao longo das bordas do filme, coletando os sinais que permitem identificar as fontes de calor. A equipe agora está aprimorando seus algoritmos para mapear a temperatura em superfícies complexas, como partes do corpo.

Pele sintética faz robôs detectarem humanos pelo calor
O calor de um dedo é detectado instantaneamente. [Imagem: Raffaele Di Giacomo et al. (2017)]

A pele biomimética detecta alterações de temperatura tão pequenas quanto 10 milikelvin - isto significa que ela é duas vezes mais sensível do que a pele humana. Nos testes com um bichinho de estimação simulado, o material detectou um corpo quente do tamanho de um coelho a um metro de distância.

Robôs sensíveis a temperatura

A ideia é aplicar a pele artificial como um revestimento sobre o corpo inteiro de um robô, gerando uma "visão térmica" de 360º.

Isso pode ajudar as máquinas a navegar em áreas lotadas sem bater nas pessoas, ou ajudar os robôs de busca e salvamento a localizar seres humanos em escombros ou salas cheias de fumaça. Já os robôs assistentes do futuro poderão saber se uma xícara de café ou outro utensílio estão quentes demais para que sejam entregues a uma pessoa, por exemplo.

"A coisa mais importante sobre combinar inteligência artificial e robôs humanoides é que esta inteligência artificial precisa ser ajustada pelos seus sentidos como nós somos. Você precisa fornecer feedback sensorial completo para que a inteligência artificial possa construir uma imagem do mundo," disse Raffaele Di Giacomo, do ETH Zurique, na Suíça, que liderou a pesquisa.

Bibliografia:

Biomimetic temperature sensing layer for artificial skins
Raffaele Di Giacomo, Luca Bonanomi, Vincenzo Costanza, Bruno Maresca, Chiara Daraio
arXiv
https://arxiv.org/abs/1512.01161




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