Um robô bípede recém-projetado pode alternar perfeitamente entre andar e voar. E é a combinação dessas duas habilidades que torna esta máquina futurista única.
Apresentamos LEONARDO, ou LEO para os íntimos. O nome é um acrônimo para LEgs ONboARD drone, que descreve muito bem a máquina — mas não conta tudo que ela é capaz de fazer. Os engenheiros da Caltech que construíram o LEO não apenas colocaram um par de pernas robóticas em um drone aéreo. Eles tiveram que projetar o robô com o objetivo de andar e voar e desenvolver um software especializado para integrar seus vários componentes. Veja mais no vídeo abaixo.
O LEO ainda é um protótipo — uma espécie de prova de conceito para ver se um robô voador bípede pode realizar tarefas que seriam difíceis ou impossíveis para robôs terrestres (ou drones aéreos) realizarem por conta própria. No futuro, uma versão completa pode ser designada para tarefas difíceis ou perigosas, como inspecionar e reparar infraestrutura danificada, instalar novos equipamentos em locais de difícil acesso ou atender a desastres naturais e acidentes industriais. Eventualmente, um robô semelhante ao LEO poderia até transportar equipamentos delicados para a superfície de um corpo celeste, como Marte ou a lua de Saturno, Titã. O ágil aviador bípede poderia, ainda, ser usado por forças de defesa ou durante guerras.
As características dignas de ficção científica do LEO não são obra do caso. Em um e-mail, a equipe disse ao Gizmodo US que foi inspirada pelo robô Astro Boy e por um traje voador parecido com o do Homem de Ferro, construídos pela Richard Browning da Gravity Industries. Em última análise, no entanto, o objetivo do projeto era estudar a interseção de andar e voar sob uma perspectiva dinâmica e “dar uma capacidade de caminhada sem precedentes e resolver problemas colocados pela locomoção híbrida”.
Para alcançar equilíbrio no solo e agilidade no ar, o LEO teve que ser cuidadosamente projetado. Kyunam Kim, Soon-Jo Chung, Elena-Sorina Lupu, e Patrick Spieler explicaram em um e-mail que o protótipo precisava ser resistente, mas construído com componentes leves. Os algoritmos de sua programação também tiveram de ser escritos de forma cuidadosa para controlar as quatro hélices de LEO e as articulações das pernas “de forma síncrona — garantindo que o LEO ande ou voe sem perder o equilíbrio. “Tivemos que enfrentar um rico conjunto de problemas de engenharia que não foram bem estudados em outros sistemas robóticos”, acrescentaram. Um artigo de pesquisa delineando este trabalho foi publicado hoje na Science Robotics.
Nos testes, o LEO oscilou entre a caminhada ágil e o voo, que escolheu para evitar obstáculos desafiadores e realizar tarefas difíceis nas quais era necessário equilíbrio — incluindo andar de skate e se equilibrar em um slackline. O design da LEO permitiu “caminhada bípede dinâmica com interação complexa no solo, preservando o desempenho de voo”, como a equipe escreveu por e-mail. Os pesquisadores afirmam que o LEO é o primeiro robô bípede a fazer slackline, ainda que com a ajuda de suas hélices.
Com o poder combinado de caminhar e voar, a equipe espera possibilitar uma ampla gama de missões robóticas, como a inspeção de linhas de alta tensão e o monitoramento de pontes altas. Esses robôs podem inspecionar infraestruturas antigas, trabalhar em cenários de desastre e explorar mundos distantes. Com certeza, há espaço para melhorias, mas LEO é o primeiro de uma raça totalmente nova de robô. Com Astro Boy sendo uma das principais inspirações, esses cientistas ainda têm um longo caminho a percorrer.