Pesquisadores criaram um protótipo de robô que pode crescer, se auto-reparar e se aprimorar integrando materiais do ambiente ou “absorvendo” outros robôs. Esse “metabolismo robótico” representa um avanço significativo na autonomia dos robôs, afirmam os cientistas. Eles publicaram o trabalho em 16 de julho na revista Science Advances.
Fonte da imagem: Columbia Engineering
«A verdadeira autonomia significa que os robôs não devem apenas pensar por si mesmos, mas também se sustentar fisicamente, disse Philippe Martin Wyder, professor de engenharia na Universidade Columbia e líder do estudo. “Assim como a vida biológica absorve e integra recursos, esses robôs crescem, se adaptam e se reparam usando materiais do ambiente ou de outros robôs.”
Os robôs são feitos de “elos de treliça” — hastes hexagonais extensíveis com conexões magnéticas que podem ser montadas e desmontadas. Os ímãs permitem que os robôs formem estruturas cada vez mais complexas que seus criadores acreditam que poderiam se tornar “ecologias de máquinas autossustentáveis”.
Em seu estudo, os cientistas formularam duas regras de metabolismo para robôs. Primeiro, o robô deve crescer de forma totalmente independente ou com a ajuda de outros robôs com componentes semelhantes. Segundo, os únicos recursos disponíveis são materiais e energia. Em um ambiente controlado, os cientistas colocaram uma série de elos de treliça para observar o processo de “autoatualização” do robô.
Os pesquisadores registraram como as barras de reforço se uniram inicialmente em formas bidimensionais e, em seguida, integraram novas peças para formar um tetraedro tridimensional capaz de se mover em um local de teste irregular. O robô conseguiu isso usando o elo extra como suporte.
«”Os robôs se tornaram muito mais inteligentes na última década graças ao aprendizado de máquina, mas seus corpos permanecem monolíticos, não adaptativos e não recicláveis. Os organismos biológicos, por outro lado, são completamente dependentes da adaptação: os seres vivos podem crescer, se reparar e se adaptar”, disse o coautor do estudo, Hod Lipson, chefe do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade de Columbia.
«Grande parte dessa capacidade se deve à natureza modular da biologia, que lhe permite reutilizar módulos (como aminoácidos) de outras formas de vida, diz Lipson. “No fim das contas, teremos que ensinar os robôs a fazer a mesma coisa — usar e reutilizar peças de outros robôs.”
Pesquisadores estão confiantes de que, no futuro, as máquinas serão capazes de se autocuidar sem intervenção humana. Com a capacidade de crescer e se adaptar a diferentes tarefas e condições, esses robôs podem desempenhar um papel importante, por exemplo, em operações de socorro em desastres ou na exploração espacial.
«“A imagem de robôs autorreplicantes evoca os cenários mais sombrios da ficção científica”, acrescentou Lipson. “Mas a realidade é que, à medida que terceirizamos cada vez mais tarefas para robôs — de carros autônomos à manufatura automatizada, defesa e exploração espacial — a questão se torna: quem prestará serviços a esses robôs? Não podemos depender de humanos. Em última análise, os robôs precisam aprender a cuidar de si mesmos.”