Em um avanço significativo para a manipulação robótica, pesquisadores do Laboratório de Design Computacional e Fabricação de Robôs (CREATE) da EPFL desenvolveram uma mão robótica capaz de segurar objetos com movimentos surpreendentemente semelhantes aos humanos, que emergem espontaneamente de seu design, e não de programação complexa.
A mão ADAPT (Adaptive Dexterous Anthropomorphic Programmable sTiffness) utiliza uma distribuição estratégica de materiais flexíveis — principalmente tiras de silicone envoltas em uma estrutura mecânica e articulações com molas — para criar o que os pesquisadores chamam de preensões "auto-organizadas". Diferentemente das mãos robóticas tradicionais, que exigem informações precisas sobre a posição e as propriedades de um objeto, a mão ADAPT pode se adaptar a diversos objetos com entrada mínima de dados.
"Como humanos, não precisamos de muita informação externa para segurar um objeto, e acreditamos que isso ocorre devido às interações flexíveis — ou suaves — que acontecem na interface entre o objeto e a mão humana", explica Kai Junge, doutorando sob orientação da professora Josie Hughes no CREATE Lab.
O design da mão é notavelmente eficiente, utilizando apenas 12 motores alojados no pulso para controlar suas 20 articulações. O restante do controle mecânico vem das molas, que podem ser ajustadas quanto à rigidez, e da 'pele' de silicone, que pode ser adicionada ou removida. Nos testes, a mão ADAPT conseguiu pegar 24 objetos diferentes com uma taxa de sucesso de 93%, utilizando movimentos que imitaram a preensão humana natural com 68% de similaridade.
O que torna esse desenvolvimento particularmente notável é a simplicidade da programação da mão. Ela se move por apenas quatro pontos de referência gerais para levantar um objeto, e quaisquer adaptações adicionais ocorrem automaticamente, sem necessidade de programação extra — o que os roboticistas chamam de controle 'em malha aberta'. Isso permite que a mão adapte sua preensão a objetos que vão de um único parafuso a uma banana, sem reprogramação.
A equipe da EPFL agora está avançando nessa base ao integrar elementos de controle em malha fechada, incluindo sensores de pressão na pele de silicone e inteligência artificial. Essa abordagem pode levar a robôs que combinem a adaptabilidade dos materiais flexíveis com controle preciso, potencialmente revolucionando a forma como robôs interagem com ambientes imprevisíveis ou espaços projetados para humanos.