Processo para medição e avaliação de atrito com fins de facilitar movimentação de robô ápode

Abstract

Todos os seres vivos são resultados de um processo de validação e otimização de, no mínimo, milhares de anos, período de testes superior à quaisquer teorias ou mecanismos desenvolvidos por seres humanos. Por isso, o uso de tecnologias bioinspiradas é algo até óbvio, principalmente em situações onde animais tem desempenho melhor do que máquinas tradicionais, como busca e salvamento de sobreviventes em destroços. Em verdade, já existe na literatura uma série de projetos de robôs bioinspirados em cobras, os quais buscam fazer uso do estilo de locomoção de fácil equilíbrio do animal e sua adaptabilidade a diversos terrenos. Contudo, a existência de tais projetos não significa nem sua aplicação prática de maneira satisfatória nem o melhor uso das possibilidades que estes trazem, o que se explica em parte pelo fato de muitos dos robôs presentes na literatura sofrem do mesmo mal: a falta do estudo adequado sobre os efeitos do atrito na movimentação e de como o tornar útil. Uma falha que poderia ser perdoada em vários projetos que não exijam precisão fina de deslocamento, mas que traz perdas de informação e otimização enquanto considerados robôs inspirados em cobras. Nada na natureza é por acaso, e se estes animais possuem acabamentos superficiais nanométricos em suas escamas ventrais diferentes dos observados em suas escamas dorsais, os quais alteram o coeficiente de atrito em três direções das escamas, há uma razão por trás. E é por essa lógica que o principal objetivo deste trabalho não foi desenvolver soluções inovadoras para melhorar a movimentação dos ditos robôs cobra, mas sim buscar respostas simples que tenham ficado pra trás durante a evolução destes. Como por exemplo, a explicação lógica e física do porquê as cobras enrolam seus corpos enquanto de movem e como esse fenômeno pode ser aplicado. Em suma, para se seguir adiante em robôs cobra com aplicação melhor e mais ampla, esse trabalho propõe olhar para trás, para o começo. Foram selecionadas três frentes de desenvolvimento: geometria e morfologia do robô, desenho e teste de escamas artificiais e determinação de uma rotina baseada em relações trigonométricas através da qual um robô seja capaz de obter um senso quanto ao atrito do terreno onde se encontre. Todas as três etapas pediram por um estudo morfológico e físico de robótica modular, movimentação cobra, anatomia e comportamento de cobras além de definições quanto ao fenômeno de atrito e seus modelos. Com isso, a presença de uma extensa revisão bibliográfica em diferentes conteúdos foi inevitável, porém os resultados foram mais que satisfatórios, enquanto compostos por uma validação quanto a aplicabilidade de soluções simples bioinspiradas, as quais podem ser aplicadas à quaisquer robôs com movimentação cobra.