Na era da autonomia de máquinas, o transporte aquático ganha destaque com inovações como os barcos autônomos Roboats. Desenvolvidos por pesquisadores do MIT em parceria com o Instituto AMS e a cidade de Amsterdã, esses barcos robóticos já estão transformando a mobilidade nos canais da cidade. Em princípio, eles poderiam aliviar o tráfego terrestre e oferecer soluções inteligentes para a vida urbana. Veja mais detalhes no artigo a seguir, do Engenharia 360!

Tecnologia por trás dos barcos autônomos Roboats

Pesquisadores do MIT deram novas capacidades à frota de barcos robóticos existente em Amsterdã, os Roboats - cujo nome é um trocadilho inevitável. Agora eles podem se chocar e se prender uns aos outros, além de insistir, caso a tentativa falhe.

A demanda deriva do fato de que cerca de um quarto da área superficial de Amsterdã é água, com 165 canais ao lado de ruas movimentadas.

Os Roboats são embarcações retangulares autônomas equipadas com:

• Sensores de navegação
• GPS de alta precisão
• Microcontroladores
• Câmeras para monitoramento

Essa infraestrutura permitiria mobilidade inteligente e a capacidade de se conectarem automaticamente, formando estruturas temporárias como pontes, estágios ou mercados. As unidades ainda podem se reconfigurar para diferentes funções em horários programados.

Aplicações dos Roboats

Um dos objetivos do projeto é criar unidades roboat que forneçam transporte sob demanda em hidrovias. Também usar as unidades roboat para formar automaticamente estruturas "pop-up", como pontes de pedestres, estágios de desempenho ou mesmo mercados de alimentos.

As estruturas poderiam, então, desmontar-se automaticamente em horários definidos e reformar-se em estruturas-alvo para diferentes atividades. Além disso, as unidades roboat podem ser usadas como sensores ágeis para coletar dados sobre a infraestrutura da cidade e a qualidade do ar e da água, entre outras coisas.

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Avanços do projeto Roboat

Em 2016, os pesquisadores do MIT testaram um protótipo roboat que cruzou os canais de Amsterdã, avançando, recuando e lateralmente ao longo de um caminho pré-programado. Em 2018, os pesquisadores projetaram versões de baixo custo, impressas em 3D, em escala de um quarto das embarcações, que eram mais eficientes e ágeis e vinham equipadas com algoritmos de rastreamento de trajetória. E finalmente em 2023, barcos de baixo custo e impressão 3D foram desenvolvidos, trazendo mais agilidade e eficiência.

Resultados em testes

Em um artigo apresentado na Conferência Internacional sobre Robótica e Automação em 2019, os pesquisadores descrevem unidades roboat que podem identificar e conectar-se a estações de encaixe. Os algoritmos de controle guiam os roboats até o destino, onde eles se conectam automaticamente a um mecanismo de travamento personalizado com precisão milimétrica! Além disso, o roboat percebe se perdeu a conexão, faz o backup e tenta novamente.

Os pesquisadores testaram a técnica de travamento em uma piscina no MIT e no Charles River, onde as águas são mais agitadas. Essa questão de incorporar os fatores ambientais é extremamente importante. Mas, de toda forma, em ambos os casos, as unidades roboat foram capazes de se conectar e acoplar com sucesso em cerca de 10 segundos, a partir de cerca de um metro de distância, ou então depois de algumas tentativas fracassadas, mas sem desistir.

Perspectivas para o futuro

Em Amsterdã, o sistema poderia ser especialmente útil para coleta de lixo nos canais durante a noite. Unidades de roboat podiam navegar em torno de um canal, localizar e travar em plataformas segurando lixeiras, para depois transportá-las de volta para as instalações de coleta.

Fontes: Engineers journal.

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Kamila Jessie

Doutora em Hidráulica e Saneamento pela Universidade de São Paulo (EESC/USP) e Mestre em Ciências pela mesma instituição; é formada em Engenharia Ambiental e Sanitária pelo Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (CEFET-MG) com período sanduíche na University of Ottawa, no Canadá; possui experiência em tratamentos físico-químicos de água e efluentes; atualmente, integra o Centro de Pesquisa em Óptica e Fotônica (CePOF) do Instituto de Física de São Carlos (USP), onde realiza estágio pós-doutoral no Biophotonics Lab.