Pesquisadores do Centro de Sistemas Autônomos e Tecnologias da Caltech desenvolveram um robô transformador da vida real que aproxima a ficção científica da realidade. O Morfobot Transformador Aéreo (ATMO) representa um avanço significativo na robótica de mobilidade híbrida ao realizar transições perfeitas entre operações aéreas e terrestres sem precisar parar.
O design engenhoso do robô utiliza quatro propulsores para voo, cujas carenagens protetoras também funcionam como rodas no modo terrestre. Essa configuração de dupla finalidade é controlada por um único motor que movimenta uma junta central, levantando os propulsores para o modo drone ou abaixando-os para o modo terrestre, tornando o sistema notavelmente eficiente.
O autor principal, Ioannis Mandralis, estudante de pós-graduação em engenharia aeroespacial na Caltech, explica que o ATMO foi inspirado na natureza—especificamente em como as aves mudam sua morfologia corporal ao passar do voo para a locomoção no solo. No entanto, o ATMO enfrentou desafios de engenharia únicos, além do que as aves enfrentam, incluindo o gerenciamento de forças aerodinâmicas complexas e da turbulência criada pelos próprios propulsores durante a transformação.
A maior inovação está no algoritmo de controle do ATMO, que utiliza controle preditivo por modelo para prever continuamente como o robô se comportará segundos à frente e fazer ajustes em tempo real. Esse sistema sofisticado foi desenvolvido após extensivos testes no laboratório de drones da Caltech, onde os pesquisadores usaram experimentos de visualização de fumaça para entender os padrões de ar turbulento durante a transformação.
As aplicações práticas para o ATMO são substanciais. Sua maior agilidade e robustez o tornam especialmente valioso para sistemas comerciais de entrega, onde pode navegar por terrenos difíceis sem interrupção. Além disso, a tecnologia mostra potencial para operações de busca e resgate e missões de exploração planetária, onde a adaptação a ambientes imprevisíveis é crucial.
A equipe de pesquisa, que inclui o engenheiro de design Reza Nemovi e o professor Richard M. Murray, publicou suas descobertas na revista Communications Engineering. À medida que robôs como o ATMO continuam a evoluir, eles podem redefinir a forma como máquinas autônomas navegam em nosso mundo cada vez mais complexo.