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Exército dos EUA descobre fórmula para deixar robôs com pernas mais eficientes

·3 minuto de leitura

Cientistas do Laboratório de Pesquisa do Exército dos EUA descobriram uma nova fórmula que pode melhorar a eficiência energética de robôs usados no campo de batalha. O estudo possui parâmetros atualizados para a construção de máquinas militares autônomas com pernas, capazes de operar em terrenos acidentados como qualquer sistema móvel terrestre já existente.

Os pesquisadores se inspiraram em uma fórmula dos anos 1980 que mostra as relações entre massa, velocidade e gasto de energia dos animais. A partir daí, eles criaram um modelo matemático para ser aplicado na fabricação de robôs movidos por rodas, esteiras ou pernas para que eles tenham gastos de energia semelhantes.

“Nos últimos 30 anos, os cientistas militares dos EUA enfrentaram uma série de desafios no desenvolvimento de robôs autônomos. Os veículos terrestres que manobram sobre rodas ou trilhos e os veículos aéreos estão mais silenciosos e fáceis de integrar em formações de tropas. Mas para plataformas com pernas, um obstáculo enorme é torná-las eficientes em termos de energia”, explica o pesquisador Alexander Kott.

Beberrões

A baixa eficiência energética limita a utilização de robôs quadrúpedes em parceria com soldados humanos, principalmente em missões que envolvem campos de batalha mais rigorosos e onde a demanda por autonomia tende a ser maior.

“No mundo dos veículos aéreos de combate não tripulados há um papel crescente para a infantaria desmontada que pode avançar por terrenos como montanhas, florestas densas e ambientes urbanos. Isso exige que a infantaria desmontada seja auxiliada por veículos capazes de se mover facilmente em um terreno acidentado. Nesse cenário, os robôs com pernas seriam muito úteis”, acrescenta Kott.

Mas com a tecnologia usada atualmente, os soldados não conseguiriam transportar combustível ou suprimentos de baterias suficientes para abastecer a necessidade energética dessas máquinas que possuem uma autonomia muito menor do que outros sistemas robóticos de combate.

Resultado inesperado

Ao analisar o comportamento de vários tipos de plataformas mecânicas artificiais utilizando a fórmula matemática de escala, a equipe encontrou uma relação semelhante entre os diferentes sistemas de locomoção, como rodas, esteiras e pernas.

“Essa relação surpreendente entre massa, velocidade e gasto energético acabou sendo essencialmente a mesma para todos os sistemas. Essas descobertas sugerem que as plataformas feitas com pernas devem ser tão eficientes quanto as plataformas sobre rodas e esteiras”, afirma Alexander Kott.

Comparação dos dados entre animais e máquinas para determinar a relação entre tipos de locomoção (Imagem: Reprodução/US Army)
Comparação dos dados entre animais e máquinas para determinar a relação entre tipos de locomoção (Imagem: Reprodução/US Army)

Para chegar a esse resultado, os pesquisadores estudaram uma ampla gama de dados que incluem desde a simplicidade de um Ford T do século 17 e a robustez de um tanque de guerra M1 Abrams, até a tecnologia avançada usada na fabricação do trem ACELA de alta velocidade.

A nova fórmula proposta pelos cientistas ajuda a determinar as compensações entre potência, velocidade e massa que precisam ser levadas em conta na construção de futuros robôs terrestres, mais eficientes e com uma capacidade de autonomia muito maior do que a conseguida com os sistemas atuais.

“O Exército deve desenvolver metas viáveis para compensar a potência, a velocidade e a massa dos robôs terrestres. É indesejável basear tais metas na experiência atual porque o hardware militar é frequentemente usado por vários anos e até décadas. Com esse novo estudo, podemos fazer previsões mais concretas sobre o futuro dos robôs no campo de batalha ”, completa Kott.

Fonte: Canaltech

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