As baratas, com o corpo achatado, conseguem infiltrar-se em fendas e recantos onde nenhum humano entra - e fazê-lo sem deixarem rasto. Alimentam-se de praticamente tudo e são notoriamente difíceis de destruir.
Estas características tornam-nas uma montada ideal para missões de busca e salvamento - e também para outras utilizações mais discutíveis, como a vigilância. Foi por isso que uma equipa da Universidade de Osaka, no Japão, e da Universidade Diponegoro, na Indonésia, concluiu que avançar com baratas ciborgues fazia sentido.
Porque é que as baratas são tão úteis em ambientes extremos
A ideia passa por juntar o melhor de dois mundos: a anatomia orgânica da barata, apurada ao longo de milhões de anos de evolução para atravessar espaços minúsculos e condições hostis, e um conjunto de impulsos electrónicos enviados a partir de uma “mochila” tecnológica para a orientar até um destino escolhido por humanos.
"Criar um robô funcional à pequena escala é difícil; queríamos contornar esse obstáculo mantendo as coisas simples", explica o autor principal Mochammad Ariyanto, engenheiro mecânico da Universidade Diponegoro.
"Ao limitarmo-nos a fixar dispositivos electrónicos em insectos, conseguimos evitar os pormenores mais delicados da engenharia robótica e concentrar-nos em atingir os nossos objectivos."
Mesmo os robôs mais avançados continuam a ser bastante desajeitados a mexer-se. O nível de nuance do movimento animal é um detalhe que as melhores máquinas ainda estão longe de reproduzir.
Isso torna-se particularmente evidente na locomoção vertical: como muitos fãs de Doctor Who saberão, há robôs que ficam inutilizados por uma simples escadaria. Já uma barata consegue subir paredes, contornar perímetros, infiltrar-se em canalizações e até tolerar ambientes com pouco oxigénio.
Baratas ciborgues com sensores e eléctrodos: a abordagem bio-híbrida
Em vez de começar do zero, a equipa quis avaliar se baratas assobiadoras de Madagáscar (Gromphadorhina portentosa) poderiam receber sensores capazes de detectar movimento, obstáculos, humidade, temperatura e outros dados, além de eléctrodos implantados nas antenas e no corpo para permitir guiar o insecto.
A solução completa chama-se sistema de "navegação bio-híbrida baseada no comportamento (BIOBBN)", e assenta em programação de alcance-evitação, que envolve o objectivo de chegar a um ponto definido enquanto se evitam os obstáculos que apareçam pelo caminho.
O BIOBBN inclui dois algoritmos de navegação: um concebido para ambientes simples e outro pensado para cenários mais complexos.
"O primeiro sistema de navegação podia utilizar uma mochila electrónica mais volumosa e pesada, enquanto o segundo exigia uma mais compacta e leve para acomodar a sua navegação em terreno complexo", escrevem os autores.
Testes em circuito de obstáculos e utilizações previstas
As baratas bio-hackeadas foram testadas num percurso de obstáculos com areia, pedras e madeira espalhadas. Os comandos de navegação foram usados com parcimónia para garantir que o ciborgue chegava ao objectivo; tirando isso, os animais foram, em grande medida, deixados a escolher o próprio caminho, desviando-se ou ultrapassando obstáculos e voltando a colocar-se de pé quando algo corria mal.
"Este algoritmo… tirou partido dos comportamentos naturais das baratas, como seguir paredes e trepar, para navegar à volta e por cima de obstáculos", escrevem os autores.
"O segundo cenário, mais denso, exigiu mais tempo devido ao aumento da evitação de obstáculos e ao comportamento natural de escalada."
Os autores esperam que estes insectos-robôs possam servir para inspecionar escombros perigosos deixados por guerras e desastres naturais, e até detectar sobreviventes e equipas de resgate em apuros. Podem também devolver dados de locais impróprios para humanos: canalizações estreitas em edifícios, túneis profundos no subsolo e sítios de património cultural sensível. A equipa assinala ainda o potencial para vigilância, uma perspectiva consideravelmente mais alarmante.
"Acredito que os nossos insectos ciborgues podem cumprir objectivos com menos esforço e menos energia do que robôs puramente mecânicos", afirma Keisuke Morishima, engenheiro de robótica húmida da Universidade de Osaka.
"O nosso sistema autónomo de navegação bio-híbrida supera problemas que tradicionalmente têm desafiado os robôs, como recuperar após uma queda. É isto que faz falta para sair do laboratório e avançar para cenários reais como o meio natural."
Naturalmente, não é claro o que as baratas pensam de tudo isto.
Esta investigação foi publicada na Soft Robotics.
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