Fenômenos e catástrofes naturais, como terremotos, inundações e deslizamentos, impactam a vida humana e trazem danos infraestruturais, trazendo prejuízos à economia local e global. A ocorrência de tais fenômenos não pode ser evitada, entretanto, a identificação antecipada de certos padrões comportamentais na natureza pode minimizar suas consequências. Com a intenção de auxiliar na coleta de dados em ambientes de difícil acesso, Reinaldo de Bernardi, pesquisador da Escola Politécnica, criou uma plataforma robótica capaz de escalar árvores e atingir locais perigosos sem oferecer riscos ao ser humano.

O robô-lagarta

Nomeado como KA’I yxo - lagarta “mede palmos” em tupi-guarani - o robô de duas pernas tem inspiração biológica no animal homônimo pelo modo como escala as árvores. A versão anterior possuía quatro patas e era biologicamente inspirada em um camaleão. Bernardi morou parte de sua vida em Manaus, onde conheceu pesquisadores do INPA (Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia) e optou por unir o desejo de trabalhar com robótica com a demanda por ferramentas de auxilio a medições ambientais.

Para que seja possível compreender, quantificar e qualificar a saúde ambiental, os processos naturais e suas respostas, o monitoramento adequado requer a aquisição de uma grande quantidade de dados. “O objetivo foi desenvolver uma plataforma robótica para medidas ambientais e que também pudesse servir de base para novas pesquisas e desenvolvimentos, tanto em aquisições de dados quanto em robótica”, explica Bernardi. O robô permite a coleta de dados sem a intervenção humana, como medição da radiação solar, temperatura, umidade e altitude.

Um operador comanda o robô à distância com o auxílio de um notebook, controlando-o por meio de pequenos motores elétricos localizados em suas três juntas. Entretanto, o KA’I yxo possui algumas restrições: sua versão atual não é capaz de escalar árvores com muitos galhos, pois não possui capacidade para desviar deles.

^{Modo de movimento de uma lagarta mede-palmos. Imagem: adaptada de WANG; WANG; ZHANG, 2009.}

Tecnologia e segurança

Mesmo nos dias de hoje, parte dos dados ambientais ainda são coletados manualmente, colocando o profissional em risco pela exposição a condições perigosas. A coleta manual, realizada em postos de amostragem que são geralmente fixos, limita a cobertura espacial e temporal dos locais de estudo. Para melhorar a cobertura de medição, o monitoramento tem sido implementado com certa mobilidade, embora ainda apresentem restrições de alcance amostral.

O professor e orientador, Jose Jaime da Cruz, discorre sobre as perspectivas futuras da plaforma robótica: “um dos trabalhos que já está em andamento refere-se ao desenvolvimento de algoritmos para a minimização do consumo de energia das baterias”. Outras possibilidades incluem a utilização de novos tipos de sensores na plataforma, como câmeras de vídeo. “Talvez o maior desafio seja prover o robô de maior autonomia para poder se movimentar em ambientes reais mais complexos”, finaliza o orientador.