MIT projetou um robô que voa e mergulha como uma ave marinha, mas sem pernas: o segredo está no ângulo de decolagem

Quando falamos de drones, automaticamente pensamos em veículos voadores, mas drones subaquáticos também existem. O que não é tão comum é um único drone ser capaz de fazer as duas coisas. É exatamente isso que o MIT acaba de conseguir: um pequeno robô com asas capaz de voar e mergulhar na água, como uma ave marinha caçando.

O robô, que recebeu o nome pouco inspirador de "Veículo Aéreo-Aquático de Asas Batentes" (FAAV, na sigla em inglês), foi desenvolvido por uma equipe de engenheiros do MIT e da EPFL e estabelece as bases para a criação de um novo tipo de drone capaz de se movimentar em diversos ambientes.

Inspirado na Natureza

O design não se assemelha em nada a um drone voador típico, pois não possui hélices. Em vez disso, utiliza duas asas, como as de um pássaro. As asas estão presas a uma pequena fuselagem central que abriga a bateria e o motor que as alimentam.

Elas são feitas de uma membrana fina com um revestimento repelente à água, para que não adicionem peso nem diminuam a velocidade de seus movimentos ao sair da água. Possui também uma cauda direcionável que permite girar e ajustar o ângulo tanto para entrar quanto para sair da água. No total, pesa apenas 300 gramas.

Para criá-lo, os engenheiros analisaram as características de mais de 100 espécies de aves mergulhadoras, como papagaios-do-mar, petréis e martins-pescadores. Observaram que aves menores conseguem bater as asas cerca de dez vezes no ar e quatro vezes na água, enquanto a frequência diminui em aves maiores, como as gaivotas. Para simular diferentes tipos de voo, criaram diversos tipos de asas de tamanhos variados que podem ser intercambiáveis.

Um detalhe curioso: a maioria das aves mergulhadoras usa as pernas para ganhar impulso e decolar da água. O robô não tem pernas, mas consegue o mesmo efeito; o segredo está no ângulo de decolagem. Após vários testes, descobriram que ele precisa sair da água em um ângulo de 70 graus; se ultrapassar esse ângulo, em vez de decolar, ele cai para trás.

Pesquisa e exploração remota

A pergunta lógica é: para que serve isso? Há duas respostas. A primeira é que eles queriam estudar a mecânica de voo dessas aves com mais profundidade e como elas modificam seu voo na transição do ar para a água e vice-versa. A segunda é usar esse robô como veículo de exploração para áreas remotas.

A ideia de Raphael Zufferey, autor principal do estudo, é que esses robôs poderiam ser lançados de um navio ou da costa para voar até áreas de interesse (como um iceberg, um porto ou um grupo de baleias), mergulhar para coletar uma amostra ou fazer uma medição e, em seguida, retornar para entregar os dados. Isso seria muito mais barato do que os métodos oceanográficos tradicionais e poderia ser repetido a cada hora, em vez de a cada semana.

Os próximos passos da equipe envolvem dar às asas a capacidade de girar (além de bater) e testar o robô em condições mais adversas, como águas agitadas ou vento.

Imagens | MIT