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Localizada na Alemanha, a matriz da Festo mantém um centro tecnológico destinado ao desenvolvimento de novas tecnologias inspiradas na natureza. Trata-se do Bionic Learning Network, um núcleo de pesquisas que, em conjunto com universidades e com a Didactic – centro educacional da empresa – recriam a forma, os movimentos e até mesmo os hábitos comportamentais de seres vivos por meio da biotecnologia. São projetos que apontam caminhos tecnológicos para o futuro com o objetivo de estudar movimentos automatizados com o auxílio da biônica.

Conheça abaixo alguns dos protótipos desenvolvidos pela empresa nos últimos anos:

Tripod

O Bionic Tripod é composto de três hastes de fibra de vidro estruturadas na forma de uma pirâmide. Seus elos transversais são montados em intervalos regulares de forma articulada, deixando a construção rígida.

O Tripod pode curvar-se em até 90º em qualquer direção, avançando ou retraindo as hastes. A interface entre o bionic e a peça é realizada por um dispositivo denominado FinGripper, que detém a peça, por exemplo, uma lâmpada, como se fosse pega por uma mão.

AcquaJelly

Imagine uma água-viva artificial autônoma, com acionamento elétrico e um mecanismo inteligente adaptativo que emula o comportamento real do animal, é a AcquaJelly. Este bionic é constituído de um hemisfério translúcido, um corpo central estanque e oito tentáculos para propulsão.

A AcquaJelly se move com o auxílio de um sistema de propulsão peristáltico, que tem como base o princípio da impulsão utilizada pela água-viva real e seus tentáculos utilizam um projeto derivado da anatomia real de uma barbatana de peixe. A AcquaJelly é uma perfeição da biomecânica desenvolvida em prol da ciência.

AcquaPenguin e AirPenguin

São os robôs-pinguins da Festo, respectivamente que fazem manobras na água e no ar. Eles se movimentam de forma independente, nadando ou flutuando e são capazes de desenvolver padrões de comportamento coletivo. Um sistema de sensores 3D, similar ao sonar utilizado por golfinhos e morcegos, permite que o AcquaPenguin e o AirPenguin realizem manobras até mesmo em espaços apertados, inclusive nadando ou flutuando para trás – coisa que os pingüins não são capazes de fazer na natureza.

AirJelly

O AirJelly foi inspirado no movimento das águas-vivas, mas ao invés de nadar como elas, desliza pelo ar com a ajuda de seu atuador elétrico central e de um sistema mecânico inteligente e versátil. Este bionic é controlado remotamente e mantido no ar por um balão cheio de gás hélio. Sua única fonte de energia são duas baterias de polímero de íon-lítio conectadas ao atuador elétrico central. O AirJelly desliza suavemente pelo ar graças ao novo conceito de acionamento baseado no princípio de impulsão por retrocesso.

Smart Bird

Inspirado no movimento das gaivotas, o “pássaro inteligente” foi todo produzido com fibra de carbono, possui uma envergadura de dois metros e seu peso total não passa de 485 gramas.

O SmartBird é capaz de decolar, voar e aterrisar sozinho sem o auxílio de outros dispositivos de elevação. Durante o seu vôo, as informações sobre as posições de suas asas são constantemente registradas, garantindo uma operação segura e um vôo estável.

Toda sua construção foi realizada com o uso mínimo de materiais e as pesquisas que envolveram sua execução irão ajudar a buscar novas soluções para a área de automação e no desenvolvimento de novas tecnologias.

Robô industrial modular

Um robô industrial normalmente situa-se entre dois extremos: ou é altamente especializado, não servindo para outra tarefa que não aquela para a qual foi projetado, ou é um braço robótico, por vezes genérico demais, o que torna difícil adaptá-lo para tarefas muito especiais.

Murielle Richard, da Escola Politécnica Federal de Lausanne (EPFL), queria fazer algo diferente.

Sua ideia era desenvolver um conceito de um robô industrial modular, altamente flexível em termos das tarefas que é capaz de desempenhar, mas com uma precisão imbatível, na casa dos nanômetros, para permitir que ele atenda às necessidades mais severas dos processos produtivos.

O resultado é o robô Légolas, tão preciso em seus movimentos quanto o elfo do Senhor dos Anéis, mas tão modular quanto um bloco de Lego.

Graus de liberdade

“Normalmente, o tempo necessário para desenvolver um robô de alta precisão é longo, de dois a três anos, o que o torna muito caro. Para muitas indústrias, isso coloca o robô fora de questão”, explicou ela.

Por isso a pesquisadora se propôs a construir um robô industrial que pudesse ter um número ajustável de graus de liberdade, de acordo com a necessidade do usuário, e que pudesse ser montado modularmente, para se adaptar às tarefas a serem executadas.

O módulo Légolas pode ser usado para montar um robô composto por uma série de blocos, que podem ser ativos ou passivos. As múltiplas combinações permitem a criação de um grande número de robôs de diversos tipos.

O lado plano do problema

“Minha abordagem consistiu em reduzir um problema tridimensional complexo em uma série de problemas em duas dimensões,” explicou a pesquisadora.

As “duas dimensões” são representadas por uma espécie de mesa coordenada, placas equipadas com motores que lhes dão dois ou três graus de liberdade. Essas placas são montadas em um cubo de 10 centímetros de lado.

De acordo com o tipo e a disposição dos cubos, eles permitem criar robôs com até seis graus de liberdade (três translacionais e três para rotação) para um ponto situado em uma das arestas do cubo.

A ferramenta usada para fazer o trabalho é conectada justamente nas arestas do cubo mais externo, o que lhe dá a possibilidade de contar com os seis graus de liberdade.

Robôs paralelos

A passagem da “bidimensionalidade” das placas para a tridimensionalidade dos cubos tem outro resultado promissor: o robô como um todo passa a ser na verdade um “robô paralelo”, um conceito no qual cada parte de um robô funciona de forma independente e assíncrona, ou seja, sem depender das outras.

Essas estruturas permitem a criação de robôs extremamente rápidos, uma vez que uma peça não precisa esperar que a anterior se movimente para começar a se posicionar.

Cada uma das “placas” do robô é composta por elementos paralelos ligados entre si por finas tiras de metal. Essas placas são feitas de uma peça única, esculpida em um bloco de metal. Assim, eles são capazes de gerar, em cada direção, movimentos que podem ser combinados e controlados com uma precisão extremamente elevada.

O protótipo do robô Légolas atingiu uma precisão de 5 nanômetros, um recorde para um robô industrial.

A pesquisadora afirmou que seu projeto já chamou a atenção de setores industriais, como a indústria de relógios de precisão, óptica e microtecnologia.

Via Inovação Tecnológica.