O quebra-cabeça do carro voador está na dificuldade de fazer com que o mesmo veículo administre restrições completamente opostas: desafiar a gravidade, para voar, e usar a gravidade, para permanecer no chão e rolar. É exatamente disso que os pássaros são capazes, que podem voar alto, mas também pular e andar sobre duas pernas. Uma equipe da Escola Politécnica Federal de Lausanne (Suíça), apoiada por um pesquisador do laboratório de neuromecânica da Universidade da Califórnia em Irvine (Estados Unidos), se inspirou para desenvolver um drone voador impulsionando a biomimética.
Chamado RAVEN (que significa “Veículo robótico inspirado em aves para múltiplos ambientes”), o dispositivo lembra um pássaro em todos os sentidos com suas duas asas, uma empenagem muito semelhante a uma cauda e duas pernas articuladas. Pesando 620 g e envergadura de um metro, tem como modelo o corvo carniceiro. Mas ele não bate as asas. Possui hélice na frente (no lugar do bico) e todos os elementos mais pesados ficam reunidos no centro da estrutura, na carroceria. Molas e motores acionam as pernas para reproduzir os movimentos do caminhar, mas também o impulso que permite ao pássaro decolar.
O corpo e as asas do drone foram fabricados por impressão 3D em ácido poliático (polímero biodegradável) e os mecanismos internos (engrenagens, engrenagens) são constituídos por uma combinação de elementos impressos em 3D e outros de origem comercial. Fibra de carbono e silicone são usados nas pernas e pés.
2,4 metros por segundo na decolagem
A máquina é controlada por rádio. Após uma fase de testes de simulação, ele foi testado em uma sala com teto de oito metros, com um sistema de captura de movimento focado nele para medições de velocidade e análises a posteriori.
Os pesquisadores estudaram primeiro o movimento de usar as pernas para se lançar no ar. Ao sincronizar esta ação com o acionamento do rotor dianteiro, mediram uma velocidade de decolagem semelhante à dos pássaros reais, ou seja, 2,4 metros por segundo em 0,17 segundos. Mas ao desligar o motor e garantir que o drone só decolava com a força das pernas, eles mediram uma velocidade de 2,2 metros por segundo. Ou seja, só as pernas contribuem com 91,7% da velocidade de decolagem, o que economiza energia. Este impulso também permite que o drone comece a voar 40 cm acima do seu ponto de decolagem.
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Um salto de 37 cm
O movimento no terreno também deu origem a várias experiências. O drone pássaro pode andar mas, por ser muito instável, acaba caindo após alguns passos. Por outro lado, se avançar com a cauda arrastada no chão, mantém a sua posição. Depois, ele pode saltar para atravessar um obstáculo ou uma vala: em um salto, ele percorre uma distância de 26,6 cm. Finalmente, com um salto que o eleva 37 cm no ar, ele consegue pousar em um promontório de 26 cm de altura.
RAVEN faz parte de uma linha de drones com designs muito diversos mas com o ponto comum de combinar vários modos de locomoção, como o MorphoBot da CalTech ou este drone bimodal chinês, com a vantagem de poder se adaptar a situações e terrenos variáveis sem mudar de marcha .
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“No momento, RAVEN não consegue detectar quando andar, pular ou voar, especifica Won Dong Shin, coautor deste projeto e membro do Laboratório de Sistemas Inteligentes da EPFL. Para mudar de um modo de locomoção para outro, você deve reprogramar o drone a cada vez para gerar uma trajetória pré-programada..
Mas todas estas capacidades já conferem a este dispositivo uma certa vantagem sobre um drone rolante, refere a equipa no seu artigo, permitindo-lhe chegar a locais inacessíveis a este e gerir a transição em vários tipos de terreno. Com foco em utilizações em termos de missões de fiscalização, exploração de áreas de desastre, inacessíveis ou perigosas para humanos.
