Cientistas criam máquinas modulares que continuam a correr mesmo após perderem membros

A robótica tradicional sempre teve um “calcanhar de Aquiles, se uma engrenagem quebra ou um motor falha, a máquina inteira costuma virar um monte de sucata eletrônica. No entanto, uma equipe de pesquisadores da Northwestern University, nos EUA, acaba de apresentar uma nova linhagem de máquinas que se recusa a aceitar a derrota.

Apelidadas de “metamáquinas”essas criaturas robóticas não são construídas como um bloco único, mas sim como uma colmeia de pequenos módulos independentes que, juntos, formam um organismo artificial capaz de sobreviver a danos catastróficos.

Um “sistema nervoso” em cada esfera

Cada módulo destas metamáquinas é, por si só, um mini-robô completo. Possui a sua própria bateria, motor, computador e o que os cientistas chamam de “nervos e músculos”. Sozinho, um módulo pode apenas rolar ou girar, mas quando se ligam a outros, adquirem uma “capacidade de adaptação morfológica” impressionante.

Sam Kriegman, professor assistente de informática e especialista em biorrobótica, explica que o modelo é baseado em um algoritmo evolutivo que imita a seleção natural. A máquina não tem uma forma fixa; ela adapta-se ao que o ambiente exige.

“Dentro da esfera, o robô tem tudo o que precisa para sobreviver: um ‘sistema nervoso’, um ‘metabolismo’ e ‘músculos’”disse Kriegman, especialista em biorrobótica e IA, professor assistente de ciência da computação, engenharia mecânica e engenharia química e biomédica, no comunicado à imprensa.

O teste da sobrevivência: Perder um membro não é o fim

Para testar a resiliência dessas máquinas, a equipe colocou modelos de três, quatro e cinco pernas em terrenos extremamente difíceis, como lama, areia, raízes de árvores e tijolos irregulares. O resultado foi surpreendente: os robôs podem pular, girar e, o mais importante, se recuperar de quedas sem nenhum treinamento prévio.

O momento mais impactante dos testes (visto nos vídeos oficiais da universidade) ocorre quando um dos “membros” do robô é removido ou arrancado. Em qualquer outro robô, isso causaria um erro crítico. Nestas metamáquinas o cenário é outro:

1. Compensação Imediata: Os módulos restantes detetam a falha e reorganizam a sua forma e ritmo para continuar o movimento.

2. Reintegração Autônoma: O membro separado pode rolar sozinho de volta para a máquina e acoplar-se novamente ao corpo principal, restaurando a funcionalidade total.

Do socorro em desastres à exploração espacial

Atualmente, estas máquinas ainda não possuem sensores externos para “ver” o mundo, mas são capazes de sentir quando estão de cabeça para baixo ou quando a sua estrutura física foi alterada.

Esta flexibilidade abre portas para aplicações onde o erro humano ou a manutenção são impossíveis. Imagine robôs de resgate em escombros de terremotos que podem perder partes do corpo entre as pedras e continuar a avançar, ou sondas espaciais que se autorreparam em planetas distantes.

Enquanto algumas empresas estão focadas em criar robôs humanoides para interações sociais, a Northwestern University está construindo o hardware que, simplesmente, se recusa a morrer. A era dos robôs descartáveis ​​pode estar chegando ao fim, dando lugar a máquinas que, assim como as lagartixas, veem a perda de um membro apenas como um revés temporário.