Escola Politécnica Federal de Lausanne estuda método em criar robôs parecidos com moscas

Robôs inspirados em moscas

Uma equipe da Escola Politécnica Federal de Lausanne, na Suíça, 

desenvolveu um software de captura de movimento baseado em aprendizado profundo - uma técnica de inteligência artificial - que usa várias visualizações de câmera para modelar os movimentos de uma mosca em três dimensões.

O objetivo final é usar esse conhecimento para projetar robôs parecidos com moscas, uma vez que as moscas têm alguns recursos e habilidades que podem embasar um novo design para sistemas robóticos, sobretudo para microrrobôs voadores.

"Diferentemente da maioria dos vertebrados, as moscas podem escalar praticamente qualquer terreno. Elas podem aderir a paredes e tetos porque têm almofadas adesivas e garras nas pontas das pernas. Isso lhes permite ir a qualquer lugar. Isso é interessante também porque, se você puder descansar em qualquer superfície, você pode gerenciar seu gasto de energia esperando o momento certo para agir," explica o professor Pavan Ramdya.

Foi essa visão de extrair os princípios que governam o comportamento das moscas e usar esses princípios para projetar robôs que impulsionaram o desenvolvimento do DeepFly3D, um sistema de captura de movimento da mosca-da-fruta (Drosophila melanogaster), um organismo modelo que é quase onipresente nas pesquisas em biologia.

Detecção e previsão de movimento

No experimento, uma mosca caminha sobre uma minúscula bola flutuante - como uma esteira em miniatura - enquanto sete câmeras registram todos os seus movimentos. O lado superior da mosca é colado em um bastão imóvel, para que ela sempre fique no lugar enquanto caminha na bola.

As imagens coletadas são processadas pelo DeepFly3D, o software de aprendizado profundo que se mostrou capaz de inferir a pose 3D da mosca - ou mesmo de outros animais -, o que significa que ele pode prever e fazer automaticamente medições comportamentais para uma variedade de aplicações biológicas.

Isso permitiu modelar com eficiência e precisão os movimentos, poses e ângulos articulares da mosca-da-fruta em três dimensões - a ferramenta também poderá ser usada para modelar automaticamente a pose 3D em outros organismos que os pesquisadores tencionem imitar.

"A mosca, como organismo modelo, equilibra muito bem a tratabilidade e a complexidade," disse Ramdya. "Se aprendermos como ela faz o que faz, poderemos ter um impacto importante na robótica e na medicina e, talvez o mais importante, podemos obter essas ideias em um período relativamente curto de tempo."

Fonte: Revista: eLife