O octocóptero da cobertura, equipado com uma pistola de pregos, está estacionado perto do telhado simulado. Ao definir o painel de madeira em diferentes inclinações, os pesquisadores simularam telhados com diferentes inclinações. Crédito:Matthew Romano, Robótica de Michigan
Um octocóptero capaz de prender telhas de asfalto em telhados com uma pistola de pregos foi demonstrado na Universidade de Michigan.
Este veículo aéreo é autônomo, o que significa que posiciona a pistola de pregos em um ponto de prego, coloca o prego e avança para o próximo ponto sem precisar de um ser humano nos controles.
"Para mim, a maior empolgação deste trabalho é reconhecer que autônomo, útil, interação física e tarefas de construção são possíveis com drones, "disse Ella Atkins, professor de engenharia aeroespacial e robótica.
Ela acrescentou que as tarefas mais adequadas à robotização são consideradas "enfadonhas, sujo e perigoso, "provavelmente movendo a força de trabalho humana para a limpeza, empregos mais seguros e interessantes.
Já, drones poupam aos humanos alguns riscos de queda de alto risco ao inspecionar pontes, turbinas eólicas e torres de celular. A próxima etapa natural, de acordo com Atkins, é atualizar da vigilância apenas para a execução de tarefas físicas.
O problema de pregar uma telha se divide em vários problemas menores - entre eles dizer ao octocóptero onde os pregos devem ir e acionar a pistola de pregos. A equipe de Atkins usou um sistema de marcadores e câmeras fixas para permitir que o octocóptero se localizasse com precisão no espaço. Eles usaram esse sistema para dizer ao octocóptero onde as unhas deveriam ir.
Para disparar a pistola de pregos, eles primeiro mediram a força necessária para comprimir a ponta da pistola de pregos, o que deve ser feito antes que um prego seja implantado. Então, eles escreveram um software que permitiria ao octocóptero aplicar essa força.
A versão de prateleira desta pistola de pregos elétrica requer que um gatilho seja comprimido também, mas a equipe transformou isso em um switch virtual. Isso era ativado quando o octocóptero estava em posição de colocar um prego.
Por enquanto, o drone é lento em comparação com os carpinteiros humanos.
"Inicialmente, tentamos usar velocidades de abordagem mais rápidas para minimizar o tempo de pregar, "disse Matthew Romano, um doutorado em robótica aluno e primeiro autor do artigo submetido à Conferência Internacional de Robótica e Automação. "Contudo, para essas tentativas, a ponta da pistola de pregos costumava ricochetear no telhado, o que significava que não seria acionado ou seria acionado no lugar errado. "
Contudo, Atkins argumenta que já é tão rápido quanto ela e seu cônjuge quando colocaram os primeiros pregos na casa que reformaram como estudantes de graduação.
"Um carpinteiro novato - que nunca subiu em um telhado, que nunca usou uma pistola de pregos - eles começam devagar. Esse processo de aprendizagem, a evolução de ser um novato completo para o sucesso, é algo que também precisamos ver neste sistema, " ela disse.
Além da velocidade, a equipe identificou outras melhorias que seriam necessárias para um sistema prático. Primeiro, deve ser alimentado por corda em vez de bateria. Como as baterias e as pistolas de pregos são pesadas, o sistema pode funcionar por pouco mais de dez minutos por vez. Uma corda permitiria que ele funcionasse indefinidamente. E com uma linha de ar passando ao lado do cabo de alimentação, a pistola de pregos pode ser um modelo pneumático mais eficaz.
Também, um sistema de câmeras e marcadores é mais complicado do que um drone de telhado realmente precisaria. As telhas são marcadas com uma tira adesiva brilhante, além da diferença de cor entre a superfície exposta e a porção que fica abaixo da próxima camada de telhas.
"Seria muito fácil ter um sistema de câmera montado no octocóptero que entendesse tanto a orientação da telha quanto sua posição, "disse Atkins.
Um artigo sobre este trabalho, intitulado, "Acertou em cheio:cobertura autônoma com octocóptero equipado com pistola de pregos, "é submetido à Conferência Internacional sobre Robótica e Automação e postado no servidor de pré-impressão arXiv.