Várias gotas de libélula Lin Lab
A natureza é uma solucionadora de problemas consumada. Afinal, foram necessários bilhões de anos de iteração evolutiva para descobrir (de forma indireta) o que funciona e o que não funciona. Por esta razão, os investigadores frequentemente olhe para o mundo natural em busca de respostas – mesmo quando estão resolvendo um problema que, tecnologicamente, pode ser bastante novo.
Conteúdo
- Segredos da libélula
- Construindo robôs melhores
Foi isso que pesquisadores do Imperial College London, do Reino Unido, exploraram durante um projeto recente que pretendia encontrar novas maneiras de construir pequenos veículos aéreos, como drones. Especificamente, eles queriam saber como poderiam criar robôs voadores que fossem capazes de realizar ações como corrigir seu voo quando saíssem do curso. Qual a melhor maneira de fazer isso do que estudando a humilde libélula?
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“As libélulas fazem parte de um grupo chamado paleópteros, que foram os primeiros a se separar quando os insetos evoluíram para voar, algumas centenas de milhões de anos atrás”, disse ele.
Sam Fabiano, pesquisador associado de pós-doutorado no departamento de bioengenharia da faculdade, disse à Digital Trends. “Eles não permaneceram totalmente inalterados desde então, mas seu plano corporal longo e de quatro asas é geralmente consistente e parece tê-los servido bem. As libélulas são insetos relativamente grandes e são todos predadores aéreos quando adultos, exigindo que persigam e interceptem as presas, manobrando melhor quando necessário. O resultado desta pressão evolutiva é que estamos diante de uma máquina voadora bem ajustada que tem muito a nos ensinar.”Segredos da libélula
Os entomologistas estudam insetos há muitos anos. Mas o que dá aos investigadores uma vantagem distinta ao fazê-lo em 2021 são as ferramentas disponíveis para ajudá-los. Neste estudo, os pesquisadores imperiais queriam reunir informações detalhadas sobre a forma como as libélulas realizam um movimento chamado “arremesso”, uma espécie de salto mortal para trás, para se endireitarem no ar.
Para conseguir isso, eles equiparam 20 libélulas com pequenos ímãs e pontos de rastreamento de movimento para que elas poderia capturar, em 3D, informações detalhadas sobre a maneira como as libélulas realizam esse movimento ágil acrobacias. Eles também usaram câmeras de extrema alta velocidade para documentar os movimentos.
Eles descobriram que o formato das libélulas é fundamental para sua capacidade atlética. Na verdade, seu formato é tal que as libélulas até mesmo se virarão para se endireitar no ar quando ficarem inconscientes e depois caírem. Isso seria como um drone perdendo potência e ainda encontrando uma maneira de corrigir seu curso.
“Temos a tendência de pensar em libélulas e outros insetos tendo que trabalhar constantemente para manter o equilíbrio enquanto voam, processando todos os tipos de informações [como] a visão”, disse Fabian. “Isso se deve em parte ao seu pequeno tamanho, o que significa que o ar parece mais denso para eles e aumenta a capacidade de manobra, mas também torna mais difícil fazer coisas como planar. As libélulas parecem estar no limite deste efeito, sendo insetos relativamente grandes, capazes de usar mecanismos para planar e se endireitar, mas ainda capazes de pairar e realizar feitos impressionantes de manobrabilidade. Este é o tipo de coisa que podemos querer incorporar em futuros projetos robóticos – de modo que eles sejam capazes de usar sistemas passivos. mecanismos de estabilidade sejam mais robustos e usem menos informações sensoriais, mas também capazes de realizar grandes feitos se necessário."
Construindo robôs melhores
Os pesquisadores ainda não passaram para a fase de construção de uma libélula robótica do projeto. Mas independentemente de isso estar no seu roteiro, pesquisas como esta – que teriam sido muito mais difíceis há apenas alguns anos – poderiam ajudar a informar a forma dos robôs voadores de amanhã.
“A principal aplicação potencial dos insights do nosso trabalho seria na redução do custo computacional esforço e energia que pequenos veículos voadores precisariam colocar para manter a estabilidade”, Fabian disse. “Se pudermos construir mecanismos passivos que permitam estabilidade e alta manobrabilidade, com base na postura, podemos melhorar muito suas capacidades e a variedade de comportamentos que esperamos eles."
Um artigo descrevendo o trabalho foi recentemente publicado na revista Proceedings of the Royal Society B.
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