Os olhos humanos não
têm sensibilidade para a polarização da luz e não conseguem detectar a radiação
ultravioleta.
Mas são justamente essas duas informações que algumas
formigas usam para se localizar, saindo em busca de comida e retornando ao
formigueiro.
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As formigas do deserto (Cataglyphis), em particular, podem
cobrir várias centenas de metros sob a luz direta do Sol no deserto para
encontrar comida, e depois retornam em linha reta para o ninho, sem se perder.
Elas não podem usar feromônios: eles evaporariam instantaneamente com a
temperatura escaldante.
Seu extraordinário talento de navegação se baseia em duas
informações: a direção, medida com uma espécie de "bússola celestial"
que usa a luz polarizada do céu, e a distância percorrida, medida simplesmente
contando passos e incorporando a taxa de movimento relativa em relação ao Sol
medida opticamente por seus olhos.
Distância e direção são as duas informações fundamentais
que, uma vez combinadas, permitem que as formigas retornem para casa.
Navegação sem GPS
Julien Dupeyroux e seus colegas da Universidade de
Aix-Marselha, na França, inspiraram-se nesse mecanismo para criar uma formiga
robótica, ou AntBot, um robô com capacidade total de navegação que não
depende em nada dos sinais de GPS.
O AntBot imita a capacidade de navegação das
formigas do deserto usando uma bússola óptica para determinar seu rumo por meio
da luz polarizada, e um sensor de movimento óptico direcionado para o Sol para
medir a distância percorrida.
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De posse dessa informação, o AntBot demonstrou ser
capaz de explorar seu ambiente e retornar à base com uma precisão de até 1 cm
após ter percorrido uma distância total de 14 metros.
Pesando apenas 2,3 kg, este robô tem seis pés para maior
mobilidade, permitindo que ele se mova em ambientes complexos, precisamente
onde robôs com rodas ou lagartas saem-se mal, como em áreas de desastre,
terrenos acidentados, exploração de terrenos extraterrestres etc, garante a
equipe.
De fato, a navegação dos robôs espaciais é
complicada porque não existem sinais de GPS em outros planetas ou na Lua.
Bússola celeste
A bússola celestial usada pelo robô é composta por apenas
dois píxeis, tendo no topo dois filtros polarizados que se tornam equivalentes
a um sensor óptico composto por duas linhas de 374 píxeis.
Já existiam equipamentos que fazem esse mesmo trabalho - um
deles custa €78.000. A inovação da equipe reduziu esse custo para algumas
centenas de euros.
O cérebro do robô é um microcontrolador Raspberry Pi, e a
equipe incluiu nele um sensor GPS para aferir os desvios de posição em relação
ao novo sistema de navegação e comparar os resultados de um e de outro. O
sensor inspirado na formiga venceu largamente, com uma perda mínima de precisão
de 0,17% em passeios de 14 metros, enquanto os sinais de GPS civis têm uma
imprecisão de 4,9 metros. Fonte:
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