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segunda-feira, 21 de dezembro de 2009

0 Robôs-abelhas terão sistema nervoso e cérebro artificiais


Diagrama esquemático de como deverá se parecer cada robô-abelha, voando com asas acionadas por músculos artificiais. [Imagem: Harvard Microrobotics Lab]

Robôs-insetos

Construir robôs parecidos com insetos e outros pequenos animais não é uma ideia que se possa inscrever em um concurso de originalidades - gafanhotos, hemípteros, lesmas, mariposas, baratas, formigas... - todos já serviram de inspiração. E a lista prossegue longa.

Contudo, de posse de US$10 milhões de financiamento, um grupo multidisciplinar da Universidade de Harvard, nos Estados Unidos, envolvendo biólogos, cientistas da computação, engenheiros e, claro, roboticistas, tem tudo para inovar nessa área.

Colmeias de robôs-abelhas

Eles pretendem construir robôs inspirados em abelhas. Mas não apenas robôs individuais que imitem abelhas individuais.

O objetivo da pesquisa é construir enxames de abelhas-robôs e reproduzir o comportamento coletivo de colmeias inteiras.

Além de utilizar as mais modernas técnicas de miniaturização, envolvendo acionadores piezoelétricos, músculos artificiais, fontes de energia ultra miniaturizadas e sensores inteligentes, os pesquisadores terão que desenvolver algoritmos computacionais capazes de gerenciar as inúmeras máquinas independentes, para que todas ajam em "benefício da comunidade," executando tarefas de interesse comum.

Cérebros artificiais

Seguindo o entendimento atual da biologia das abelhas, os pesquisadores acreditam que terão que desenvolver uma réplica eletrônica do sistema nervoso desses animais.

Segundo eles, ainda que seja um sistema nervoso artificial simplificado, isto é essencial para que os robôs possam ter "sentidos", ou seja, sejam capazes lidar adequadamente com os dados dos sensores e reagir ao ambiente, adaptando-se a modificações nesse ambiente - como saber se estão pousando num alvo ou na colmeia ou identificar a mudança do dia para a noite.

Outra tarefa bastante complicada será a criação de um conjunto de sensores inteligentes, que possam reproduzir os olhos e as antenas das abelhas.

Quando tudo for integrado, os cientistas terão uma espécie de "cérebro" do robô, capaz de lidar com a "fisiologia" dos equipamentos, controlando e monitorando o voo, sentindo os objetos e coordenando decisões simples, como se um determinado local é seguro para pousar ou não.


Este é o primeiro protótipo do robô-abelha, ainda sem os sensores e sem o cérebro artificial, construído para testar os mecanismos de voo. [Imagem: Harvard Microrobotics Lab]

Voo em conjunto

A seguir, eles deverão garantir que todo esse aparato seja capaz de voar. Como os robôs serão minúsculos, baterias não parecem ser a solução ideal para suprir a energia necessária. Os cientistas ainda não sabem qual será a melhor opção, mas os capacitores estão entre as opções mais cotadas.

Finalmente, para imitar o sofisticado comportamento de uma colônia real de abelhas, os cientistas deverão desenvolver algoritmos de coordenação e formas de comunicação entre as abelhas-robôs, incluindo a capacidade para que os robôs comuniquem entre si e com a colônia e voem de forma coordenada.

Os cientistas antecipam que os resultados de suas pesquisas e experimentos deverão pagar com folga os 10 milhões de dólares. Segundo eles, seus minúsculos robôs e seus programas de computador deverão impactar áreas que vão desde a própria biologia e os estudos de entomologia, até a biologia desenvolvimental, a construção de microaviões e a inteligência artificial.

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Created by Billy