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Inspirado por um brinquedo infantil, estudo japonês cria fórmula que permite prever com precisão os saltos de robôs macios e flexíveis
Um brinquedo simples serviu de base para um avanço na robótica flexível. Inspirados por um popper saltitante, pesquisadores do Japão encontraram uma forma de tornar os robôs macios mais ágeis e previsíveis.
O estudo foi conduzido por cientistas da Universidade Keio e da Universidade de Osaka. Eles publicaram os resultados na revista Advanced Robotics Research.
O foco foi entender a física por trás do salto de conchas hemisféricas finas, estrutura comum usada em robôs flexíveis.
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Estudo detalhado das conchas saltadoras
Os pesquisadores fabricaram várias conchas em forma de meia esfera, feitas de borracha de silicone. Usando uma mesa experimental com controle de pressão de ar, eles observaram como essas estruturas se deformavam ao saltar.
Para registrar tudo, sensores acompanharam em tempo real as mudanças rápidas na forma das conchas. A equipe ainda utilizou uma técnica chamada Método do Ponto Material (MPM) para simular com precisão esse comportamento.
Esses dados revelaram um detalhe crucial: a mudança no formato da área de contato entre a concha e o solo durante o salto. Essa transição vai de um anel para um disco completo. Essa mudança, segundo os cientistas, é o ponto-chave para entender como a energia é transferida para lançar a concha para cima.
Fórmula preditiva para altura do salto
Com base nessa descoberta, os pesquisadores criaram uma fórmula para prever a altura do salto. A equação divide o movimento em duas partes: a elevação inicial e o estalo final.
Nos testes, a fórmula apresentou resultados compatíveis com as medições reais e com as simulações. Isso elimina a necessidade de métodos antigos baseados em tentativa e erro.
O principal avanço está na previsibilidade. Agora é possível projetar robôs saltadores com mais precisão, adaptando cada máquina ao seu objetivo.
Isso traz grandes benefícios para robôs usados em missões de busca, resgate ou exploração ambiental, onde os terrenos são desafiadores.
Aplicações além da robótica
O pesquisador Tomohiko Sano destacou que a análise detalhada de elementos individuais, como a concha saltadora, pode melhorar todo o sistema do robô. Para ele, o estudo marca uma nova fase, com foco em projetos baseados em teoria.
Já o professor Ryuichi Tarumi, coautor do estudo, afirmou que entender esse tipo de estrutura ajuda a construir robôs mais eficientes, sem precisar testar diversos parâmetros manualmente.
Além da robótica, os dados também podem contribuir para outras áreas. A equipe aponta impactos positivos em biomecânica, ciência dos materiais e engenharia aeroespacial.
Essa descoberta representa um avanço importante para o futuro das máquinas leves e flexíveis.
Com informações de Tech Explore.
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