In questo articolo parliamo di nuovi automi creati con materiali innovativi. Buona lettura!

Robot modulari in grado di riconfigurarsi in tempo reale

Le realizzazioni più avanzate nel campo della robotica sono dotate di sistemi nervosi autonomi in cui sensori e attuatori sono connessi ad un’unità di elaborazione centrale. Tuttavia questi sistemi sono strettamente vincolati alla forma del robot, che pone forti limitazioni alla loro funzionalità. Un gruppo di ricercatori dell'Université Libre de Bruxelles ha creato dei robot modulari che possono cambiare autonomamente dimensione, forma e funzione. Essi sono costituiti da diverse unità che si separano e si uniscono tra loro in modo da formare nuove entità robotiche indipendenti, più adatte a rispondere agli input ambientali o a svolgere specifici compiti. L’elemento più innovativo è il sistema nervoso robotico che, pur separandosi anch’esso in diverse parti e riunendosi, mantiene il controllo sensomotorio. Infine, il sistema può autoripararsi rimuovendo o sostituendo parti mal funzionanti. Il futuro della ricerca robotica seguirà, almeno in parte, la strada della realizzazione di sistemi non più dedicati ad un solo compito, ma adattabili a diverse situazioni.

L’ideazione di robot liquidi

Ispirandosi alle caratteristiche di alcuni organismi unicellulari, Alessandro Chiolerio, ricercatore del Center for Sustainable Future Technologies dell'Istituto Italiano di Tecnologia di Torino, e Marco Quadrelli, del Jet Propulsion Lab della Nasa, hanno ideato una nuova "specie" di robot liquidi, tecnicamente definiti "sistemi autonomi colloidi". Per la loro realizzazione saranno impiegati materiali colloidali, che a prima vista appaiono liquidi, ma che in realtà contengono nanoparticelle solide osservabili al microscopio. Queste nanoparticelle saranno responsabili del conferimento delle proprietà di funzionamento del robot: alcune svolgeranno la funzione di "batteria liquida", altre serviranno ad immagazzinare i dati raccolti, altre ancora serviranno al robot per orientarsi. I robot saranno, inoltre, dotati di antenne per comunicare mediante una sorta di specchio parabolico che convoglia o raccoglie i segnali elettromagnetici. I ricercatori prevedono di costruire il primo robot liquido in tre anni. Potrà essere utilizzato nell’esplorazione spaziale, nelle operazioni di soccorso, per raggiungere le zone più pericolose ed inaccessibili del nostro pianeta, oppure per ispezionare condutture o serbatoi.

Il primo successo della soft robotics

Gli automi sono usati ampiamente nell'industria manifatturiera, dove però funzionano in ambienti molto strutturati e seguendo procedure predefinite. Abilitare queste macchine ad interagire con oggetti sconosciuti, in contesti differenti e con una buona dose di incertezza è molto più difficile, anche a causa dei materiali duri con cui vengono costruiti; un materiale morbido e deformabile sarebbe molto più adatto per afferrare e manipolare oggetti. Realizzato da un gruppo di ricercatori della Harvard University, Octobot, che deve il suo nome alla somiglianza con il polpo, è il primo robot composto interamente da materiali soffici. È stato creato con un procedimento che unisce la stampa 3D, la modellatura a stampo e la litografia ad elastomeri. Per muovere i suoi otto tentacoli e spostarsi, Octobot sfrutta un sistema pneumatico che è alimentato da una riserva di acqua ossigenata che reagisce con un catalizzatore per sviluppare gas.  Dopo questo primo prototipo sperimentale, i ricercatori intendono costruire un automa che sia in grado di strisciare, nuotare ed interagire con il suo ambiente.

 

I robot trovano applicazione in molteplici contesti, per cui la ricerca è orientata a migliorarne le componenti e le funzioni con l'obiettivo di renderli sempre più autonomi e capaci di interagire con il mondo esterno. A giovedì prossimo! 

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