Escalada em Superfícies Verticais Difíceis com Arrays de Microespinhos Conformes

Uma nova abordagem para escalar superfícies verticais duras foi desenvolvida, permitindo que um robô escale paredes de concreto, reboco, tijolo e alvenaria sem usar sucção ou adesivos. A abordagem é inspirada nos mecanismos observados em alguns insetos e aranhas trepadeiras e envolve arrays de microespinhos que se agarram às asperidades da superfície. Os arrays estão localizados nas patas do robô e consistem em uma suspensão conformada de múltiplos elos. As questões fundamentais da escalabilidade alométrica dos espinhos versus a rugosidade da superfície são discutidas e a interação entre espinhos e superfícies é modelada. As propriedades da suspensão das patas necessárias para maximizar a probabilidade de que cada espinho encontre uma irregularidade utilizável na superfície e para distribuir as cargas de escalada entre muitos espinhos são detalhadas. Os princípios são demonstrados com um novo robô escalador, SpinybotII, que pode escalar uma ampla gama de paredes externas planas, transportar uma carga igual ao seu próprio peso e se agarrar sem consumir energia. O artigo também relata como os parâmetros das patas escalam com a massa do robô e como os espinhos também foram usados com sucesso no robô maior RiSE.