Braço robótico inspirado em polvos processa informações de forma descentralizada para operar em ambientes submarinos

Pesquisadores do Instituto Tecnológico Italiano (IIT) desenvolveram um braço robótico autônomo inspirado na biologia dos polvos para superar as limitações da robótica submarina convencional. Diferente dos sistemas atuais, que dependem de computadores centrais e movimentos programados, a nova tecnologia utiliza um sistema nervoso descentralizado, replicando a capacidade dos cefalópodes de processar informações localmente nos tentáculos.

O dispositivo possui 41 centímetros de comprimento e 4 centímetros de diâmetro na base, contando com 10 ventosas artificiais de tamanhos decrescentes. Cada ventosa integra três pares de LEDs e fototransistores que monitoram a luz refletida. Quando ocorre o contato físico, a deformação da silicona altera o padrão luminoso, permitindo que o sistema identifique a presença de um objeto, a força aplicada e o ângulo do toque.

A precisão do braço é alta, com sensibilidade de aproximadamente 400 milivoltios por Newton. A margem de erro na força é de 0,1 N, enquanto a precisão direcional apresenta um erro médio de 8 graus, com máximo inferior a 18 graus. Na prática, o robô detecta pressões equivalentes ao peso de uma moeda de euro e identifica a origem do toque com precisão.

O controle do sistema opera em duas camadas distintas. A primeira é local: cada ventosa possui um circuito próprio que ativa a sucção instantaneamente ao detectar contato. A segunda camada processa as informações de todas as ventosas em janelas de quatro segundos para definir a estratégia de agarramento — como girar ou dobrar o braço —, podendo anular as ações locais se necessário.

Testes realizados em ambiente aquático demonstraram que o braço consegue detectar garrafas de vidro e copos enquanto se movimenta. O sistema manipulou objetos em diversos ângulos, incluindo uma estrela-do-mar artificial, e suportou cargas de até 500 gramas. Em testes de estimativa de peso, o robô calculou 72,5 gramas para um objeto de 85 gramas, mantendo a precisão dos sensores após 300 ciclos de uso.

A arquitetura modular permite ajustar a quantidade e a posição das ventosas conforme a missão. Como o sistema transmite ao controlador apenas a direção do contato, e não os dados brutos, há uma redução na demanda de largura de banda, facilitando a expansão para múltiplos braços sem comprometer a velocidade de resposta. Todo o processo ocorre sem a necessidade de câmeras ou processamento externo.

De acordo com Emanuela Del Dottore e Barbara Mazzolai, autoras do estudo publicado na *Nature Machine Intelligence*, a integração de sensores e processamento diretamente nas ventosas torna o sistema robusto e escalável para ambientes complexos.

A tecnologia é indicada para a inspeção de infraestruturas submarinas, como cabos e tubulações, além da coleta de amostras biológicas frágeis em locais inacessíveis para robôs rígidos. As etapas seguintes do projeto incluem testes com objetos de geometrias mais complexas e a implementação de computação neuromórfica para mimetizar com maior fidelidade os circuitos neurais dos polvos.