Sommario
Gli ingegneri della Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) hanno sviluppato un nuovo microrobot capace di camminare, saltare e arrampicarsi, ispirandosi agli springtail, piccoli insetti noti per la loro abilità nel compiere salti straordinari.
Lo studio, pubblicato su Science Robotics, apre nuove prospettive per la creazione di robot agili e multifunzionali, ideali per esplorazioni in ambienti difficili o per missioni di ricerca e soccorso in spazi ristretti.
Il segreto del salto: la furcula robotica
Il nuovo robot di Harvard è un’evoluzione del Harvard Ambulatory Microrobot (HAMR), una piattaforma microrobotica originariamente ispirata alla resistenza e agilità degli scarafaggi.
Per imitare la capacità di salto degli springtail, i ricercatori hanno aggiunto un meccanismo di lancio elastico, noto come furcula, che funge da leva per il salto. Questa struttura imita l’appendice naturale degli springtail, permettendo loro di compiere salti fulminei e precisi.
Il principio alla base del salto del robot è la latch-mediated spring actuation, un sistema in cui l’energia elastica viene immagazzinata e poi rilasciata rapidamente, generando un impulso simile a una catapulta.
Questo tipo di meccanismo si trova in molte specie animali, come:
- La lingua del camaleonte, capace di catturare prede a velocità impressionanti.
- L’artiglio del gambero mantide, in grado di generare colpi devastanti per stordire le prede.
Harvard aveva già esplorato questo principio in passato, sviluppando un robot ispirato al pugno del gambero mantide, ma ora lo ha perfezionato per il movimento autonomo.
Prestazioni estreme: il miglior microrobot saltatore
Il microrobot ha dimostrato alcune delle migliori performance di salto mai registrate per un dispositivo di queste dimensioni:
- Può saltare fino a 1,4 metri, pari a 23 volte la propria lunghezza corporea.
- Nonostante le sue dimensioni ridotte, riesce a superare ostacoli e scalare gradini.
- È estremamente leggero e compatto, più piccolo e meno pesante di altri robot con capacità simili.
Per ottenere una precisione di atterraggio ottimale, il team ha integrato simulazioni avanzate per controllare:
- L’orientamento prima del salto
- L’energia immagazzinata nella furcula
- La lunghezza dei collegamenti meccanici
Applicazioni future: robot autonomi per ambienti inaccessibili
L’idea alla base di questa ricerca è combinare due modalità di movimento complementari:
- Camminare → Offre precisione ed efficienza energetica, ma è limitato su terreni accidentati.
- Saltare → Permette di superare ostacoli, ma con meno controllo sulla traiettoria.
Unendo questi due metodi, il robot potrebbe essere utilizzato per:
- Missioni di esplorazione in ambienti pericolosi, come rovine o siti di disastri.
- Monitoraggio ambientale in spazi ristretti, come grotte o tubature.
- Robotica spaziale, per l’esplorazione di superfici accidentate su altri pianeti.
Il progetto è stato finanziato dall’U.S. Army Research Office, che vede in questi microrobot un potenziale utilizzo in scenari di ricognizione autonoma e ricerca militare.
Il microrobot di Harvard rappresenta un’importante evoluzione nella robotica bio-ispirata, dimostrando come lo studio della natura possa portare a innovazioni rivoluzionarie nel movimento robotico.
Con capacità di salto eccezionali e una struttura ultra-leggera, questi dispositivi potrebbero presto diventare strumenti essenziali per esplorazioni autonome e operazioni di soccorso in ambienti inaccessibili per l’uomo.
