A população idosa do mundo está crescendo. O número de pessoas mais velhas - aquelas com 60 anos ou mais - deve mais do que dobrar até 2050 e está crescendo mais rápido do que todos os grupos de idade mais jovens em todo o mundo.

Essa tendência vem com uma demanda crescente por cuidadores capazes de fornecer cuidados 24 horas, não apenas em hospitais ou lares de idosos, mas também em residências e apartamentos particulares.

Já, robôs cuidadores são programados para fazer perguntas que uma enfermeira faria e podem monitorar pacientes quanto a quedas. Espera-se que esses assistentes robóticos se tornem cada vez mais comercializáveis ​​e cheguem a 450, 000 até 2045 devido à expectativa de escassez de cuidadores nos Estados Unidos.

"Infelizmente, a estrutura externa rígida dos atuais robôs cuidadores os impede de uma interação humana-robô segura, limitando sua assistência à mera interação social e não interação física, "disse Ramses Martinez, professor assistente na Escola de Engenharia Industrial e na Escola de Engenharia Biomédica Weldon na Faculdade de Engenharia de Purdue. "Afinal, você deixaria bebês ou idosos com deficiência física ou cognitiva nas mãos de um robô? "

Avanços recentes na ciência dos materiais permitiram a fabricação de robôs com corpos deformáveis ​​ou a capacidade de se remodelar quando tocados, mas o design complexo, fabricação, e o controle de soft robots atualmente dificulta a comercialização dessa tecnologia e seu uso para aplicações domésticas.

Martinez e outros pesquisadores da Purdue University desenvolveram um novo método de design que se mostra promissor ao permitir o design e a fabricação eficientes de robôs soft usando uma impressora 3-D. A tecnologia foi publicada na edição de 8 de abril da Materiais Funcionais Avançados .

O processo de design envolve três etapas. Primeiro, um usuário cria um arquivo de projeto auxiliado por computador com a forma do robô. O usuário então pinta o arquivo CAD para mostrar em quais direções as diferentes articulações do robô macio irão se mover. Um algoritmo de computador rápido leva alguns segundos para converter o modelo CAD em uma máquina soft arquitetada 3-D (ASM) que pode ser impressa usando qualquer impressora 3-D convencional.

As máquinas macias arquitetadas se movem como humanos, exceto que, em vez de músculos, eles contam com motores miniaturizados que são puxados por fios de náilon amarrados às pontas de seus membros. Eles podem ser espremidos e esticados para mais de 900 por cento de seu comprimento original.

"ASMs podem realizar movimentos complexos, como agarrar ou rastejar com facilidade, e este trabalho constitui um passo à frente em direção ao desenvolvimento de robôs macios autônomos e leves, "Martinez disse." A capacidade dos ASMs de mudar sua configuração corporal e marcha para se adaptar a uma ampla variedade de ambientes tem o potencial não apenas de melhorar o cuidado, mas também a robótica de resposta a desastres. "

A tecnologia é patenteada por meio do Purdue Office of Technology Commercialization. Os pesquisadores buscam parceiros para testar e comercializar sua tecnologia.

Seu trabalho está alinhado com a celebração dos Saltos Gigantes de Purdue, reconhecendo os avanços globais da universidade em inteligência artificial e saúde como parte do 150º aniversário da Purdue. Esses são dois dos quatro temas do Festival de Idéias da celebração de um ano, projetado para mostrar Purdue como um centro intelectual que resolve problemas do mundo real.