Um Robô Submarino Inspirado em Água-viva Poderia Limpar os Resíduos dos Oceanos

Resumo TL;DR

• O Jellyfish-Bot pode capturar resíduos e coletar amostras frágeis com impacto mínimo no ambiente circundante.

• Atuadores eletro-hidráulicos alimentam o movimento do robô, criando uma ferramenta de coleta de resíduos silenciosa e sem contato.

• As melhorias futuras visam tornar o Jellyfish-Bot sem fio e aprimorar suas capacidades de navegação e operação.

À medida que os oceanos do mundo continuam a sofrer os efeitos da poluição, uma equipe de robóticos do Instituto Max Planck para Sistemas Inteligentes (MPI-IS) em Stuttgart pode ter encontrado uma solução. Inspirados por águas-vivas, eles desenvolveram um novo robô subaquático que poderia ajudar a limpar os resíduos do fundo do oceano.

O Jellyfish-Bot foi projetado para operar quase silenciosamente, com músculos artificiais que permitem que ele se mova de uma maneira que cria um vórtice de ar abaixo de seu corpo, permitindo que ele colete resíduos sem contato físico. Com o potencial de interagir com segurança em ambientes delicados, como recifes de coral, este robô inovador pode se tornar uma ferramenta valiosa para a remediação ambiental.

Apresentando o Jellyfish-Bot: Um Robô Subaquático Inspirado pela Natureza

Com mais de 70% da superfície da Terra coberta por oceanos, que infelizmente estão altamente poluídos, o uso de robôs subaquáticos para dominar a limpeza tornou-se uma estratégia para combater as montanhas de resíduos encontradas nesses ecossistemas muito sensíveis.

No entanto, os protótipos existentes geralmente usam atuadores volumosos e ruidosos, com configurações limitadas. O novo robô, chamado Jellyfish-Bot, pode se tornar uma ferramenta importante para a remediação ambiental. O protótipo quase sem ruído pode prender objetos sob seu corpo sem contato físico, permitindo interações seguras em ambientes delicados, como recifes de coral.

O robô Jellyfish-Bot consiste em uma série de seis atuadores eletro-hidráulicos que servem como músculos artificiais para alimentar o robô. Os HASELs são músculos artificiais que usam eletricidade para criar movimento. Eles consistem em bolsas de plástico preenchidas com dielétrico líquido e parcialmente cobertas por eletrodos. Quando uma alta tensão é aplicada a um eletrodo, ele se torna positivamente carregado, fazendo com que a água ao redor se torne negativamente carregada. Isso gera água negativamente carregada que move o óleo dentro das bolsas para frente e para trás, fazendo com que os atuadores batam.

O robô subaquático nada graciosamente, criando redemoinhos sob seu corpo através de correntes elétricas periódicas fluindo pelos fios, permitindo que ele circule a água ao seu redor. Como pós-doutorando no Departamento de Inteligência Física no MPI-IS e primeiro autor da publicação, Tianlu Wang explica que o robô é capaz de coletar nutrientes circulando a água ao seu redor quando uma água-viva nada para cima e pode prender objetos ao longo de seu caminho.

Esta função coleta eficientemente partículas de resíduos e amostras biológicas delicadas, como ovos de peixe, sem prejudicar o ambiente ou a vida aquática. O lixo coletado é transportado para a superfície para reciclagem com perturbação mínima por ruído.

Wang disse que o robô tem a capacidade de coletar amostras biológicas delicadas, como ovos de peixe, do fundo do mar e trazê-las para a superfície. Os autores do estudo apontam que uma grande porcentagem do lixo marinho termina no fundo do oceano, sendo os plásticos os principais culpados. Eles acreditam que é crucial criar um robô que possa pegar e transportar o lixo para a superfície e esperam que tais robôs ajudem na limpeza dos oceanos.

O design do robô Jellyfish-Bot é quase silencioso, fornecendo uma ferramenta de coleta de resíduos menos invasiva do que outras soluções robóticas atualmente disponíveis. Correntes elétricas fluem pelos atuadores, alimentando o movimento do robô expandindo e contraindo seus 'músculos'.

O Jellyfish-Bot agora está equipado com braços que podem agarrar e segurar objetos como parte de seu design. Joo explicou que eles conseguiram agarrar objetos fazendo com que quatro dos braços funcionassem como um propulsor e os outros dois como uma garra, ou atuando apenas um subconjunto dos braços para direcionar o robô em diferentes direções. Eles também exploraram como operar um coletivo de vários robôs.

Por exemplo, pegamos dois robôs e deixamos que eles pegassem uma máscara, o que é muito difícil para um único robô sozinho. Dois robôs também podem cooperar no transporte de cargas pesadas. No entanto, neste momento, nosso Jellyfish-Bot precisa de um fio. Esta é uma desvantagem se realmente quisermos usá-lo um dia no oceano.

Em seguida, a equipe espera desenvolver ainda mais o Jellyfish Bot tornando-o totalmente autônomo para que possa operar sem um fio. Eles também planejam aumentar seu tamanho e durabilidade para suportar melhor as correntes oceânicas. Além disso, a equipe espera explorar possíveis aplicações para o robô além da coleta de resíduos, como monitoramento e estudo da vida marinha.

O desenvolvimento do Jellyfish-Bot representa um passo importante para frente no uso da robótica para a remediação ambiental. Ao fornecer uma ferramenta de coleta de resíduos menos invasiva e quase sem ruído, o robô pode desempenhar um papel crucial na limpeza de nossos oceanos e na preservação de ecossistemas delicados.