Nave-mãe liberará pequenos robôs para vistoriar dutos subterrâneos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 17/01/2023

O projeto terá um "robô-mãe" que liberará os pequenos robôs Joey no subsolo.
[Imagem: Pipebots Project/Leeds University]

Robô-desentupidor

Abaixo das nossas ruas há um labirinto de canos, dutos para água, esgoto, gás e fios e fibras para comunicações. A inspeção regular desses tubos, para checar vazamentos ou fazer reparos, normalmente exige que eles sejam desenterrados, o que não é apenas oneroso e demorado, mas também faz sujeira, causa interrupção do tráfego e incômodo para a população.

Agora imagine um robô que possa encontrar seu caminho através da mais estreita das redes de tubos e transmitir imagens em tempo real para operadores humanos na superfície, restringindo as escavações ao mínimo necessário.

Logo não será mais preciso imaginar isto.

Pesquisadores apresentaram o primeiro filhote do Pipebots (robôs para encanamentos, em tradução livre), um esforço conjunto de equipes das universidades de Sheffield, Bristol, Birmingham e Leeds, no Reino Unido.

Batizado de Joey, a criança é um robô em miniatura que consegue explorar redes de tubos reais por conta própria, sem precisar nem mesmo de uma câmera para navegar.

"As redes subterrâneas de água e esgoto são alguns dos ambientes menos hospitaleiros, não apenas para humanos, mas também para robôs. A navegação por satélite não é acessível no subterrâneo. E os Joeys são minúsculos, então precisam funcionar com motores, sensores e computadores muito simples, que ocupam pouco espaço, enquanto as pequenas baterias devem funcionar por tempo suficiente," disse Thanh Nguyen, da Universidade de Leeds, líder do projeto.

Tudo foi otimizado para que cada robô seja o mais barato possível.
[Imagem: T. L. Nguyen et al. - 10.3389/frobt.2022.997415]

Pequeno, barato e autônomo

O robô-operário Joey é o primeiro a ser capaz de navegar sozinho por labirintos de canos tão estreitos quanto 7,5 cm de diâmetro - pesando apenas 70 g, ele cabe na palma da mão.

A mobilidade é garantida por um híbrido de perna e roda, que gira normalmente por terrenos planos mas também permite escalar pequenos obstáculos. O robô está equipado com uma gama de sensores energeticamente eficientes que medem a sua distância até as paredes, junções e cantos, ferramentas de navegação, um microfone, uma câmera e faróis de LED para filmar falhas na rede e armazenar as imagens.

A seleção de materiais de baixo custo e o uso de impressão 3D permitiram que o protótipo fosse fabricado a um custo de apenas R$ 1.900,00.

Os testes demonstraram que o robô é capaz de encontrar o caminho, sem nenhuma instrução de operadores humanos, através de uma rede experimental de tubos, incluindo um entroncamento em T, curvas à esquerda e direita, um beco sem saída, um obstáculo e três seções retas. Mas ele ainda é lento, gastando em média 45 segundos para explorar um metro de rede de tubos.

Para tornar a vida do robô mais difícil, os pesquisadores o colocaram em tubos inclinados com declives realistas; e, para testar a capacidade de Joey de navegar por tubos lamacentos ou escorregadios, eles também adicionaram areia e detergente líquido aos canos - o pequeno robô venceu todos os desafios.

Mas os testes mostraram também que Joey ainda tem uma fraqueza: Ele não conseguiu se colocar sobre as rodas quando inadvertidamente caiu de costas, como uma tartaruga com o casco para baixo. Os pesquisadores afirmam que o próximo protótipo será capaz de superar essa deficiência. As futuras gerações também deverão ser totalmente à prova d'água, para operar em canos totalmente cheios de líquido.

Berço de teste dos robôs.
[Imagem: T. L. Nguyen et al. - 10.3389/frobt.2022.997415]

Nave-mãe para robôs

A equipe do projeto Pipebots pretende desenvolver um enxame de Joeys que se comuniquem e trabalhem juntos, baseados em uma robô-mãe maior, chamada Kanga.

Atualmente em desenvolvimento e testes, Kanga será equipada com sensores mais sofisticados e ferramentas de reparo, como braços robóticos, e carregará vários Joeys.

"Nós vislumbramos uma tecnologia para escalonar e diversificar, criando uma ecologia de várias espécies de robôs que colaborem no subsolo. Nesse cenário, grupos de Joeys seriam lançados por robôs maiores, que têm mais potência e recursos, mas estão restritos aos tubos maiores. Vencer esse desafio exigirá mais pesquisa, desenvolvimento e testes ao longo de 10 a 20 anos. Mas tudo pode começar a entrar em jogo por volta de 2040 ou 2050," disse a professora Netta Cohen, responsável pelo desenvolvimento da inteligência dos robôs.

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