Pesquisadores desenvolvem robô inteligente para limpar o fundo do mar
Pesquisadores da Universidade Técnica de Munique (TUM), na Alemanha, desenvolveram um sistema robótico que utiliza aprendizagem de máquina para localizar e recolher lixo subaquático. A ideia é usar o equipamento em operações de limpeza em águas profundas, caras e perigosas para serem realizadas por mergulhadores humanos.
Para garantir a autonomia do robô, os cientistas estão usando módulos de inteligência artificial (IA) para realizar cálculos mais precisos. O sistema consegue “aprender” sob quais condições o bot precisa se mover, determinando a maneira mais eficiente para que ele chegue ao seu destino em segurança.
“Nossos mares e oceanos contêm algo entre 26 e 66 milhões de toneladas de resíduos plásticos e a maioria está no fundo do mar. Isso representa uma enorme ameaça para as plantas e animais marinhos e para o equilíbrio ecológico desses ambientes”, lembra o professor de microeletrônica Stefan Sosnowski, autor principal do projeto.
O sistema subaquático de limpeza, apelidado de SeaClear, contém um veículo autônomo de superfície que faz a varredura inicial do fundo do mar localizando os bolsões de lixo, além de um robô de observação que detecta os resíduos submarinos e transmite informações adicionais aos computadores, gerando imagens em alta definição.
Em águas claras e com boa visibilidade, um drone aéreo é usado para identificar outros objetos boiando na água, criando um mapa virtual mais preciso. Por último, um robô de coleta utiliza uma pinça para recolher os objetos, que depois são colocados em uma cesta especial e enviados para a costa a bordo de uma lancha autônoma.
“O desafio é que não temos à nossa disposição o poder de computação que teríamos em terra firme. Não há links com grandes data centers e, por isso, precisamos de algoritmos altamente eficientes executados com recursos limitados, além de métodos de amostragem capazes de realizar previsões precisas com dados mínimos”, explica a professora de robótica Sandra Hirche, coautora do projeto.
Quando um pedaço de lixo é identificado no fundo do mar, o robô tem que se deslocar até o local para fazer a coleta. Essa movimentação requer velocidade e robustez do equipamento, já que pode haver a necessidade de superar obstáculos e as fortes correntes marítimas presentes em águas profundas.
Os primeiros testes com o protótipo foram realizados em outubro de 2021 em Dubrovnik, na Croácia, onde as águas são cristalinas e a visibilidade é excelente. Quando estiver totalmente operacional, os pesquisadores esperam que o sistema atinja 80% de precisão na classificação do lixo subaquático e consiga coletar 90% de todo o material detectado, apresentando resultados comparáveis aos alcançados por mergulhadores humanos nas mesmas condições.
“O desenvolvimento de robôs autônomos para aplicações subaquáticas é um desafio único. Ao contrário das aplicações terrestres, prevalecem condições muito especiais e difíceis de prever na água. Com outros testes programados para maio de 2022, queremos dar mais autonomia ao sistema para que ele possa operar em águas turbulentas e regiões de difícil acesso”, encerra o professor Sosnowski.
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