Pesquisadores criam robô que transforma smartphones antigos em centros de controle para companheiros domésticos

Pesquisadores do Laboratório de Robótica e Mecanismos (RoMeLa), da Universidade da Califórnia em Los Angeles, desenvolveram o PhoneBot, um robô compacto projetado para transformar smartphones antigos em centros de controle para companheiros robóticos domésticos. O dispositivo opera como a "cabeça" de um mini-robô, integrando o hardware do telefone para gerenciar funções essenciais de movimentação e interação.

Atualmente, o PhoneBot é capaz de caminhar ao lado do usuário, recuperar o equilíbrio ao cair e manter conversas, embora a função de fala dependa de um computador externo.

Integração de hardware e estrutura

O sistema aproveita os componentes nativos do aparelho celular para operar. A câmera do smartphone atua como o sistema de visão, enquanto a unidade de medição inercial (IMU) é responsável por registrar a orientação e os movimentos. O processamento do modelo que controla as articulações é executado pelo próprio processador do telefone, e a tela serve como interface para controle de funções e monitoramento do estado do robô.

A estrutura física do dispositivo possui 48,3 centímetros de altura e pesa 1,8 quilos, somando-se o peso da bateria e do smartphone. A mobilidade é viabilizada por um conjunto mecânico equipado com 13 servomotores:

• Seis motores em cada perna;
• Um motor dedicado à rotação do tronco, permitindo que a câmera seja orientada sem a necessidade de girar todo o corpo do robô.

A comunicação entre o smartphone e o computador integrado ao corpo do robô ocorre via Wi-Fi. Essa ausência de conexão elétrica física permite que diferentes modelos de aparelhos sejam acoplados ao sistema com maior facilidade.

Desenvolvimento e testes de mobilidade

Para viabilizar a caminhada, a equipe aplicou aprendizado por reforço em ambiente de simulação. O controlador do robô foi treinado com um sistema de recompensas por manter o equilíbrio, alternar passos e seguir a velocidade solicitada, enquanto penalidades eram aplicadas em casos de deslizamento dos pés ou sobrecarga dos motores. Para garantir a precisão, a simulação considerou variáveis reais, como atrito, folgas mecânicas e limites de velocidade e força.

A compatibilidade do sistema foi testada em quatro modelos de smartphones Android:

1. Honor 9 (2017);
2. Moto G 2024;
3. Moto G 2025;
4. Samsung Galaxy A16 5G.

Embora todos tenham executado funções básicas de visão, comunicação, sensores e controle de movimento, nem todos os recursos estiveram disponíveis em todos os modelos. O estudo não define se a compatibilidade se estende a todos os aparelhos Android.

Limitações e disponibilidade

O projeto ainda apresenta restrições técnicas, como a ausência de braços e a limitação de desempenho em terrenos irregulares, já que os controladores foram treinados apenas em superfícies planas. Além disso, a capacidade dos motores limita a carga de peso adicional que o robô pode carregar e a amplitude de seus movimentos.

O design e o software do PhoneBot foram disponibilizados como código aberto para fins de pesquisa, experimentação e educação. Não há, até o momento, um plano de comercialização, mas a estimativa de custo de produção é de 400 dólares, valor que não inclui o smartphone.