Análise de aspectos de construção, atrito e comunicação de robô ápode bioinspirado

Abstract

Uma forma de desenvolver novos produtos e avanços científicos é buscar inspiração na natureza. O ato de observar animais, plantas e outros seres vivos para buscar inspiração e solucionar problemas é chamado biomimética. Entre os vários produtos que já foram desenvolvidos com essa técnica estão robôs cobra. Serpentes são animais fascinantes que apesar de não possuírem membros conseguem se locomover de maneira eficiente, em diversos tipos de terreno. Essa capacidade de locomoção é muito útil em situações na qual pessoas, ou robôs que utilizem rodas, não seriam capazes de entrar, como missões espaciais, locais com escombros após desastres e inspeção de tubos, por exemplo. Um fator importante para permitir a movimentação desses robôs é a necessidade de um atrito anisotrópico, alcançado por cobras pelas suas escamas, cuja função é de difícil replicação em robôs. Unindo tudo isso à robótica modular é possível criar robôs longos, eficientes, e adaptados à necessidade do ambiente. O objetivo deste trabalho consiste em propor soluções para o desenvolvimento de um protótipo de robô modular bio-inspirado em serpentes, a partir da análise dos aspectos de atrito, de construção do módulo e de protocolos de comunicação. Para avaliar o atrito foram realizados testes de escorregamento, com a contagem de frames para avaliar a passagem de tempo e a partir do tempo de escorregamento foram calculados os coeficientes de atrito de diferentes elementos, chamados ”placas de atrito“ em diferentes direções. Foi observado que uma placa rígida não é suficiente para obter a anisotropia desejada, então é proposta uma solução baseada na literatura. A estrutura física do robô foi analisada e foram propostas alterações, essas feitas em CAD para posterior fabricação. Por fim, a comunicação entre módulos foi desenvolvida baseada em um protocolo já existente, o I2C, e testada utilizando equipamentos de bancada, como fontes de tensão/corrente e protoboard.