A mão humana tem capacidade de reconhecer e manipular objetos com precisão mesmo se a pessoa não estiver os enxergando. Inspirados nessa habilidade, pesquisadores da Universidade da Califórnia, nos Estados Unidos, desenvolveram uma abordagem que permite que uma mão robótica gire uma ampla gama de objetos em diferentes eixos apenas pelo toque, sem machucá-los ou esmagá-los. A ideia é que o trabalho ajude no desenvolvimento de robôs capazes de "trabalharem" no escuro.
A equipe utilizou como base uma mão robótica Allegro com quatro dedos e articulações independentes. Para constituir o sistema tátil, 16 sensores de baixo custo foram anexados por toda extensão da peça. Dessa forma, a matriz de detecção consegue fornecer informações precisas do contato entre robô e objeto.
Diferentemente de outras abordagens que dependem de sensores de alto custo e alta resolução fixados em uma pequena área do dispositivo robótico, o que minimiza o risco de contato com o objeto, o novo sistema capta informações suficientes sobre a estrutura tridimensional e a orientação do objeto graças a maior cobertura sensível e ao uso de dispositivos mais acessíveis.
Xiaolong Wang, professor de engenharia elétrica e de computação da universidade e um dos responsáveis pela pesquisa, conta que a solução tecnológica funciona com sensores baratos — que custam cerca de US$ 10 —, de baixa resolução e que usam sinais binários simples, com ou sem toque, para executar a rotação manual. "Mostramos que não precisamos de detalhes sobre a textura de um objeto para fazer essa tarefa. Precisamos apenas de sinais binários simples para saber se os sensores tocaram o objeto ou não, e eles são muito mais fáceis de simular e transferir para o mundo real", detalha, em nota.
Vida real
Para testar o projeto, os pesquisadores realizaram simulações de uma mão robótica virtual girando um conjunto de objetos de diferentes formatos. O sistema avaliou quais sensores na mão eram tocados em um determinado momento, durante a rotação, além das posições articuladas pela peça. Com essas informações, o sistema pode direcionar qual o movimento a ser feito.
O próximo passo foi testar o sistema na vida real. A peça robótica foi capaz de girar uma variedade de objetos sem parar ou perder o controle. Os objetos incluíam um tomate, pimentas, uma lata de manteiga de amendoim e um pato de borracha de brinquedo. Esse último foi o objeto mais desafiador devido ao formato complexo.
Segundo os criadores, o dispositivo robótico conseguiu manipular com sucesso os objetos em diferentes direções, demorando mais tempo para as movimentações do pato de borracha. A equipe trabalha, agora, para estender sua abordagem a tarefas de manipulação mais complexas, como técnicas para permitir que mãos robóticas peguem, arremessem e façam malabarismos. O projeto foi apresentado, recentemente, na Robotics: Science and Systems Conference, na Coreia do Sul.