Garrafas de ketchup inspiram novo método de movimento suave

Garrafas de ketchup de plástico têm uma válvula na tampa que se abre para deixar o ketchup sair e que às vezes "esguicha" se a garrafa for espremida com muita força. Cientistas holandeses copiaram esse mecanismo para criar um atuador que poderia ser usado em dispositivos robóticos autônomos.

Projetado por uma equipe da Universidade de Tecnologia de Eindhoven, o dispositivo é conhecido como "válvula histerética". Ele emula a tendência das válvulas da garrafa de ketchup de abrir e fechar rápida e repetidamente (deixando sair um pouco de ketchup a cada vez), mesmo quando a garrafa está sendo espremida de maneira suave e uniforme.

Tal resposta pode parecer indesejável – e é, em frascos de ketchup. Em um robô, porém, a ideia é que se o ar fosse bombeado através de tal válvula para uma perna ou dedo pneumático macio, a ação de pulverização faria com que o apêndice se expandisse e contraísse repetidamente, movendo-se para frente e para trás.

Além do mais, o movimento seria iniciado por um mecanismo analógico simples, em oposição a eletrônicos mais complexos e famintos por energia. É até possível que a bomba de ar seja acionada por mudanças no ambiente do robô, eliminando a necessidade de controle externo.

Simplificando, a válvula histerética consiste em uma base plana de silicone com fendas cortadas a laser. As abas formadas pelas fendas permanecem fechadas até que a pressão do ar atrás delas atinja um certo limite, momento em que elas se abrem e liberam o ar. Eles então se fecham novamente e o ciclo se repete indefinidamente.

Inesperadamente, descobriu-se que quando duas das válvulas estão conectadas a uma bomba, elas tendem a abrir e fechar descompassadas uma com a outra – em outras palavras, uma válvula está aberta enquanto a outra está fechada. Utilizando esse efeito, os pesquisadores criaram um robô de corpo mole que anda usando quatro pernas alternadas. Eles também criaram uma mão robótica, que tamborila sequencialmente seus dedos pneumáticos.

Um artigo sobre a pesquisa, que está sendo liderada pela Assoc. Prof. Bas Overvelde e pesquisador PhD Luuk van Laake, foi publicado na revista Matter. O robô quadrúpede e a mão robótica podem ser vistos em ação, no vídeo abaixo.

Fonte: Universidade de Tecnologia de Eindhoven