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Un team di ricerca internazionale ha sviluppato un robot canino anfibio in grado di muoversi con sorprendente efficienza su superfici terrestri e acquatiche, ispirandosi alla locomozione naturale dei mammiferi. Lo studio, pubblicato su Bioinspiration and Biomimetics di IOP Publishing, rappresenta una svolta nella progettazione di robot bio-ispirati, superando i limiti funzionali dei modelli ispirati a insetti o rettili.
La maggior parte dei robot anfibi attuali utilizza schemi di movimento derivati da artropodi o sauri, con conseguenti vincoli in termini di agilità, capacità di carico e versatilità dinamica. La novità del progetto risiede nell’aver adottato un modello biomeccanico simile alla nuotata dei cani, capace di garantire transizioni fluide tra terra e acqua e una migliore adattabilità a contesti operativi ibridi.
Architettura meccanica e traiettoria bio-ispirata per ottimizzare il movimento
Il robot presenta una struttura con arti a doppia articolazione, progettati per imitare la spinta ritmica generata dalla zampa durante il nuoto. Questo sistema è stato calibrato per offrire bilanciamento preciso tra galleggiabilità e peso complessivo, garantendo stabilità durante l’immersione e al contempo supporto meccanico per il cammino terrestre.
La progettazione delle traiettorie, punto centrale del progetto, si basa sull’osservazione del paddling naturale dei cani. I ricercatori hanno sviluppato tre diverse modalità di nuoto: due ispirate al doggy paddle, mirate alla massima velocità, e una con schema trottante, finalizzata alla stabilità durante la propulsione in ambienti più turbolenti.
I test sperimentali hanno confermato che la modalità doggy paddle garantisce la velocità massima in acqua, raggiungendo 0,576 chilometri orari. Al contrario, lo schema di tipo trotto offre maggiore equilibrio idrodinamico, risultando particolarmente utile in ambienti con correnti variabili o ostacoli sommersi. Su terraferma, il robot raggiunge una velocità di 1,26 chilometri orari, dimostrando una mobilità anfibia autentica, coerente e funzionale.
Applicazioni operative in scenari complessi: ambiente, difesa e salvataggio
Le caratteristiche ibride del robot rendono la tecnologia adatta a contesti operativi complessi, dove sono richieste esplorazione ambientale, intervento rapido e accesso a zone di difficile raggiungimento. Il potenziale utilizzo del sistema in operazioni di ricognizione militare, monitoraggio ambientale e missioni di salvataggio evidenzia la polivalenza del progetto.
La componente meccanica non richiede propulsori complessi né eliche: la propulsione autonoma basata su gaits naturali riduce il numero di parti in movimento, semplifica la manutenzione e limita il rumore operativo. La capacità di adattarsi a superfici irregolari o a bacini d’acqua poco profondi lo distingue da altri dispositivi robotici anfibi attualmente in sviluppo.
Una nuova generazione di robot anfibi orientata all’efficienza biologica
Secondo il coordinatore del progetto, Yunquan Li, la chiave del successo del robot risiede nella pianificazione della traiettoria ispirata ai movimenti reali degli animali, una strategia che consente di superare le limitazioni tipiche delle simulazioni meccaniche tradizionali. Il modello presentato dimostra che, anche con velocità moderate, è possibile ottenere efficienza motoria elevata e manovrabilità coerente tra ambiente terrestre e acquatico.
Questo sviluppo si inserisce nel quadro più ampio della robotica bio-ispirata, un settore che mira a trasferire i principi evolutivi della natura alla progettazione ingegneristica, favorendo la sostenibilità, l’autonomia e la resilienza dei sistemi mobili. Il robot canino anfibio rappresenta un passo concreto verso dispositivi autonomi capaci di muoversi con intelligenza e naturalezza in ecosistemi misti.
