Japão cria robô inédito com rosto carnudo e sorriso humano

Engenheiros no Japão estão tentando fazer com que os robôs imitem uma expressão particularmente humana: o sorriso.

Eles criaram uma máscara facial a partir de células da pele humana e a anexaram a robôs com uma técnica inovadora que esconde a conexão e é flexível o suficiente para se transformar em uma careta ou em um sorriso suave.

O efeito é algo entre a máscara aterrorizante de Hannibal Lecter e a boneca de argila de Gumby.

Os cientistas dizem que os protótipos abrem caminho para robôs mais sofisticados, com uma camada externa elástica e durável o suficiente para proteger a máquina e fazê-la parecer mais humana.

Além da expressividade, a “pele equivalente”, como chamam os pesquisadores, feita de células vivas da pele em laboratório, pode curar, queimar e se autocurar, segundo estudo publicado na revista “Cell Reports Physical Science”. , em junho.

“Rostos e expressões semelhantes aos humanos melhoram a comunicação e a empatia nas interações humano-robô, tornando as máquinas mais eficazes nas funções de saúde, serviço e companhia”, escreveu Shoji Takeuchi, professor da Universidade de Tóquio e pesquisador do estudo, em um email.

A pesquisa ocorre no momento em que os robôs se tornam mais onipresentes nas linhas de produção das fábricas.

Em 2022, havia 3,9 milhões de robôs industriais trabalhando em linhas de montagem de automóveis e eletrônicos e outros ambientes de trabalho, de acordo com a Federação Internacional de Robótica.

Um subconjunto do stock total de robôs inclui os chamados humanóides, máquinas concebidas com dois braços e duas pernas que lhes permitem trabalhar em ambientes construídos para humanos, como fábricas, mas também em hotelaria, saúde e educação.

Carsten Heer, porta-voz da federação, disse que os humanóides são “uma área excitante de desenvolvimento”, mas que a adoção no mercado de massa seria complexa e poderia ser limitada pelo custo. Ainda assim, em Outubro de 2023, o governo chinês anunciou uma meta de produção em massa de humanóides até 2025, prevendo que isso aumentaria enormemente a sua produtividade industrial.

Durante décadas, os engenheiros de robótica fizeram experiências com materiais, na esperança de encontrar algo que pudesse proteger a complexa maquinaria do robô e que fosse macio e leve o suficiente para uma ampla gama de utilizações.

Se a superfície de um robô for danificada ou arranhada, isso poderá causar mau funcionamento da máquina, tornando a capacidade de auto-reparo uma “característica crítica” para humanóides, de acordo com os pesquisadores do estudo.

O método inovador de fixação da pele avança o campo emergente da robótica “biohíbrida”, que integra engenharia mecânica com engenharia genética e de tecidos, de acordo com Kevin Lynch, diretor do Centro de Robótica e Biossistemas da Northwestern University.

— Este estudo é uma contribuição inovadora para o problema de ancoragem da pele artificial ao material subjacente. A pele viva pode nos ajudar a alcançar o Santo Graal da pele autocurativa em robôs biohíbridos – disse Lynch. Porém, segundo o professor, o estudo não aborda como a pele dos robôs se autorregenera sem suporte externo.

Para estes robôs, o desafio dos materiais estende-se à verossimilhança: encontrar formas de imbuir a máquina com características que a façam parecer e comportar-se mais como um ser humano, como a capacidade de sorrir.

Cientistas, incluindo o professor Takeuchi e seus colegas da Universidade de Tóquio, trabalham há anos com pele humana produzida em laboratório.

Também em 2022, a equipe de pesquisa desenvolveu um dedo robótico coberto por pele viva, permitindo que o dedo da máquina se dobrasse como um dedo humano, conferindo-lhe sensibilidade tátil para realizar tarefas mais precisas.

A equipe do professor Takeuchi tentou ancorar a pele com miniganchos, mas isso causou rasgos quando o robô se moveu. Então a equipe decidiu imitar os ligamentos, pequenos cordões de tecido solto que conectam os ossos.

Os membros da equipe fizeram pequenos furos em forma de V no robô e aplicaram um gel contendo colágeno, que tapou os furos e prendeu a pele artificial ao robô.

— Esta abordagem integra robôs rígidos tradicionais com peles biológicas macias, tornando-os mais “humanos”, explicou Yifan Wang, professor assistente na escola de engenharia mecânica e aeroespacial da Universidade Tecnológica de Nanyang, em Singapura, que pesquisa “robôs leves”. que imitam criaturas biológicas.

A fixação da pele também dá ao robô biohíbrido o potencial de sensação, aproximando a ciência da fantasia da ficção científica.

— Isso pode criar oportunidades para o robô sentir e interagir com segurança com os humanos — disse o professor Wang.

Os rostos dos robôs com pele artificial do laboratório do professor Takeuchi não têm a capacidade de sentir toque ou mudança de temperatura ou outros estímulos externos.

O professor Takeuchi disse que este é o próximo alvo de sua pesquisa.

“Nosso objetivo é criar uma pele que imite de perto a funcionalidade da pele real, construindo gradualmente componentes essenciais, como vasos sanguíneos, nervos, glândulas sudoríparas, glândulas sebáceas e folículos capilares”, acrescentou.

No lugar dos sistemas neurais que transmitem sensações no corpo humano, a eletrônica de um robô precisaria alimentar um sinal de sensor – um desenvolvimento que o professor Wang disse que exigiria muito mais tempo e pesquisa.