Origami e nanotecnologia: foi desenvolvido um robô lagarta que rastejará até os lugares mais inacessíveis

Cientistas da Universidade de Princeton desenvolveram um robô modular flexível composto por segmentos cilíndricos. O robô Caterpillar pode se dividir em segmentos, remontar, mover cargas e rastejar por labirintos.

Fonte da imagem: Universidade de Princeton

A antiga arte de dobrar papel, conhecida como origami, inspirou engenheiros da Universidade de Princeton e da Universidade Estadual da Carolina do Norte a criar um robô flexível único. Ao combinar o origami com a tecnologia moderna, eles desenvolveram um design modular que pode dobrar, torcer e rastejar por labirintos complexos.

Anteriormente, os robôs leves eram normalmente difíceis de controlar porque os mecanismos de controle aumentavam a rigidez estrutural e limitavam a flexibilidade. O novo desenvolvimento resolve este problema integrando o sistema de controle diretamente no corpo do robô.

O robô Caterpillar consiste em módulos cilíndricos individuais feitos com tecnologia de origami no formato de um padrão Kresling. Este design permite que os módulos girem e desenrolem, proporcionando a capacidade de rastejar e manobrar. Neste caso, os módulos podem funcionar como uma unidade única ou independentemente uns dos outros.

Um papel fundamental no controle dos movimentos é desempenhado por um acionamento eletrotérmico original baseado em elementos de aquecimento feitos de nanofios de prata. Quando a corrente elétrica é aplicada, os elementos de aquecimento provocam a deformação de fios com diferentes coeficientes de expansão térmica, o que leva à flexão dos módulos. Desta forma, todos os movimentos que ocorrem naturalmente numa lagarta são controlados com precisão.

Graças à modularidade e flexibilidade do design, o robô pode ser montado em correntes de diferentes comprimentos, bem como “espremido” em espaços estreitos. Este desenvolvimento abre perspectivas para a utilização de tais robôs em operações de busca, reparos e trabalhos de instalação. No futuro, planejamos experimentar diferentes formatos de módulos, padrões de origami e opções de conexão para melhorar a mobilidade e a controlabilidade de robôs flexíveis inovadores.