Mão robótica tem ossos e tendões 'mais humanos' graças a novo método de impressão 3D

Pesquisadores do Instituto Federal de Tecnologia de Zurique (ETH Zurique), na Suíça, desenvolveram uma mão robótica com estruturas internas semelhantes a ossos, ligamentos e tendões humanos a partir de um novo método de impressão 3D. Os detalhes desse trabalho foram publicados na revista Nature.

A rigidez nos movimentos dos robôs, diferentemente da fluidez humana, se deve à falta de ossos e tecidos flexíveis. Essas estruturas robóticas, geralmente, são baseadas em elos e juntas artificiais de materiais duros como fibra de carbono e metal.

Contudo, dentre os avanços que estão sendo feitos para superar essa limitação, está o jateamento controlado por visão (VCJ), um novo método de impressão 3D. Ele utiliza polímeros de tioleno de cura lenta, que são mais elásticos que os materiais tradicionais usados na impressão 3D.

O método VCJ inclui um scanner a laser 3D que inspeciona cada camada para irregularidades, permitindo impressão sem contato e usando uma variedade mais ampla de polímeros. Isso elimina a necessidade de planarização mecânica após cada camada, acelerando o processo de produção.

Já o sistema de feedback em tempo real ajusta a quantidade de material impresso, permitindo a impressão completa de estruturas robóticas de uma só vez. “É possível passar diretamente de uma ideia a um protótipo funcional e duradouro. Você evita ferramentas e montagens intermediárias caras”, explica Robert Katzschmann, professor de robótica da ETH Zurique.

Mão robótica cheia de tendões - Os pesquisadores do instituto suíço e da startup norte-americana Inkbit aplicaram o VCJ para criar uma mão robótica equipada com sensores de pressão e de toque, com 19 estruturas similares a tendões, permitindo movimentos de pulso e dedos. Para modelar o design 3D o mais próximo possível do humano, foram usados dados de ressonância magnética de uma mão humana.

A mão robótica impressa em 3D mostrou eficiência ao sentir toques e agarrar objetos. Outros trabalhos realizados a partir do VCJ foram um coração robótico, um robô de seis pernas e um metamaterial absorvente de vibrações.

“Prevemos que o VCJ eventualmente substituirá todos os métodos de impressão a jato de tinta baseados em contato”, diz Katzschmann. O professor acredita que a tecnologia poderá ser especial para peças funcionais na robótica, implantes médicos e diversas outras indústrias.