Mãe de três filhos, Aude Billard frequentemente se vê precisando segurar muitos objetos ao mesmo tempo. “Incessantemente tenho toneladas de coisas debaixo dos meus braços e nos meus dedos,” afirma a pesquisadora especializada em robótica do Instituto Federalista Suíço de Tecnologia. “Uso meu corpo inteiro para alcançar coisas.”
Nessas situações, ela notou que “a fantástica mão humana não é tão fantástica assim”. “Quando você quer pegar um tanto que está detrás de você, precisa rodopiar a mão e fazer um movimento muito multíplice”, afirmou ela.
E assim, por anos, Billard tem sonhado em fabricar um robô coletor mais capaz. Na última terça (20), ela e seus colegas apresentaram em um item na revista Nature Communications um design para um robô semelhante a uma mão que é, em alguns aspectos, mais habilidoso e versátil do que as nossas pinças. Ele pode até se separar do resto do robô para “rastejar e alcançar vários objetos e depois voltar a se tornar uma mão novamente”, segundo Xiao Gao, da Universidade de Wuhan (China).
O resultado é um tanto semelhante ao Coisa da “Família Addams”, com toda a prontidão e habilidade, mas sem a pele ou o sarcasmo. Apesar da semelhança, nenhum dos pesquisadores disse ter ouvido falar do personagem até começarem a mostrar seu novo robô por aí. “Definitivamente não foi inspirado nisso”, disse Billard.
A equipe construiu o robô com silicone, motores e uma variedade de componentes impressos em 3D. A palma é um disco ao qual vários dedos idênticos podem ser acoplados. O software do robô estuda uma vez que segurar objetos em um simulador. Essas instruções são portanto carregadas no dispositivo do mundo real para executar a tarefa na verdade.
Billard explicou que a maioria das mãos robóticas desenvolvidas ao longo dos anos agarra um objeto de cada vez com as pontas dos dedos. Esforços para torná-las mais complexas geralmente tentaram replicar a mão humana mais de perto, junto com suas imperfeições.
A novidade abordagem levou tempo para ser desenvolvida. Os pesquisadores primeiro aperfeiçoaram seu design com simulações computacionais, desenvolvendo uma estrutura genérica que determina o melhor conserto de dedos flexíveis e a sequência em que os dígitos devem ser ativados para que a mão segure diferentes tipos de objetos, e múltiplos itens ao mesmo tempo.
O resultado supera facilmente algumas das restrições que nossa anatomia impõe. Por exemplo, a mão humana tem um único polegar para pinçar contra outra ponta. Uma inovação fundamental na novidade mão robótica foi permitir que todos os possíveis pares de dígitos pudessem prender e alcançar um item. Outrossim, os dedos podem se envolver individualmente ou em conjunto ao volta de um objeto —ou podem fixar esse objeto na palma de plástico para carregá-lo.
A máquina também pode alcançar coisas em ambos os lados da palma simultaneamente usando diferentes combinações de dedos, dando à mão um tipo maleável de simetria.
Depois, há a sua destacabilidade, transformando o dispositivo em “um robô rastejante independente para ir a lugares onde robôs normais não conseguem ir”, disse Gao. Liberada uma vez que uma espécie de aranha mecânica, a mão robótica utiliza suas pontas para se transladar ao longo de uma superfície. Os dedos podem servir de garras ou pernas de forma intercambiável.
Gao vê aplicações práticas para a destacabilidade, permitindo que a mão inspecione espaços apertados dentro de um canudo de chuva ou na sala de máquinas de um submarino, agarrando e removendo objetos estranhos problemáticos. Billard questiona se, no horizonte, alguém usando tal mão uma vez que prótese poderia interagir com ela neurologicamente.
Ainda assim, pode possuir limitações para os recursos desse robô. Um dedo que pode flexionar em direções opostas, por exemplo, pode não ser capaz de impor o mesmo nível de pressão a uma superfície que um dedo humano mais rígido consegue, de harmonia com a técnico em robôs Nancy Pollard, Universidade Carnegie Mellon (Estados Unidos), que não participou da pesquisa. Ela também relatou não notar muitas evidências de manipulação dos objetos uma vez que eram segurados.
Perla Maiolino, diretora-adjunta do Instituto de Robótica de Oxford (Reino Unificado) que também não esteve envolvida no projeto, considerou a abordagem inovadora. Ela nunca tinha visto uma mão robótica capaz de se realçar, ou uma que pudesse alcançar em ambos os lados da palma. E ao fundir esses elementos, tal mão está “aumentando a taxonomia da preensão”.
Isso também fez Maiolino refletir sobre o poder de fabricar um tanto que não simplesmente imita uma forma biológica preexistente. Em vez disso, reimagina elementos robóticos de maneiras que ampliam suas capacidades.
É exatamente isso que Billard espera —que o novo robô ligeiro a uma explosão de inovação. “Acredito que é disso que se trata a ciência.”
