Robot che sanno saltare coem scoiattoli (Canva) - systemscue.it
Presto, potremmo veder saltare un robot come fosse uno scoiattolo. Dovendo solo migliorare la tecnica di atterraggio.
Negli ultimi anni, gli ingegneri hanno sviluppato robot capaci di strisciare, nuotare, volare, e persino scivolare come serpenti. Sebbene, nessun robot sia ancora in grado di eguagliare l’agilità di uno scoiattolo. Maestri, infatti, del parkour naturale, potendo saltare agilmente fra i rami di un bosco, attraversare spazi vuoti, e atterrare con precisione anche sui rami più sottili e fragili. Abilità che hanno perciò spinto i ricercatori a studiare le loro tecniche, per progettare robot più performanti.
Un team di biologi e ingegneri dell’Università della California, la Berkeley, sta dunque lavorando per colmare questo divario. E attraverso uno studio sulla bio-meccanica dei salti, e sugli atterraggi degli scoiattoli, il gruppo ha quindi sviluppato un robot capace di eseguire atterraggi di precisione, su superfici strette. Una ricerca, di per sé, rappresentante un passo avanti nella creazione di robot i quali potrebbero appunto operare in ambienti complessi, come edifici in costruzione, o foreste fitte, ove la capacità di muoversi agilmente è essenziale.
Robert Full, professore di biologia integrativa alla UC Berkeley, ha sottolineato l’incredibile abilità degli scoiattoli, nel muoversi in ambienti difficili. Dal momento che, secondo il professore, gli scoiattoli possiedono strategie di controllo motorio che gli permettono di adattarsi rapidamente a situazioni impreviste. Essendo, l’obiettivo del team, proprio quello di trasferire siffatte strategie, nei robot, consentendo loro di affrontare con successo ambienti complessi, e situazioni di emergenza.
Nello specifico, il robot Salto (Saltatorial Agile Locomotion on Terrain Obstacles) è stato sviluppato presso la UC Berkeley, proprio nel 2016. Robot, nello specifico, già in grado di eseguire salti e parkour, ma solo su superfici piane. La cui nuova sfida consisteva infatti nel permettergli di atterrare con precisione su superfici strette, come un ramo. Justin Yim, co-autore dello studio, ha spiegato come il robot sia stato programmato per adattarsi, durante l’atterraggio, esattamente come farebbe uno scoiattolo, utilizzando quindi una combinazione di rotazione e controllo della postura.
Yim, per questo, ha dunque ricevuto (di recente) un finanziamento dalla NASA, per adattare la tecnologia di Salto a un robot progettato per esplorare Encelado, una luna di Saturno. La gravità di Encelado è solo un ottantesimo, di quella terrestre, permettendo dunque al robot di coprire grandi distanze con un singolo salto. Sebbene, poi, l’obiettivo sia quello di creare un robot capace di esplorare superfici irregolari, e atterrare con precisione in ambienti a bassa gravità.
Per migliorare le capacità di atterraggio di Salto, i ricercatori hanno analizzato il comportamento degli scoiattoli durante l’atterraggio. Scoprendo che gli scoiattoli assorbono fino all’86% dell’energia cinetica, attraverso le zampe anteriori, usando invece le posteriori per generare una coppia di frenata: correggendo, così, eventuali errori di atterraggio. Una strategia stata trasferita a Salto, il quale ora può adattarsi dinamicamente, durante l’atterraggio.
Eric Wang, studente della UC Berkeley, ha collaborato con Yim per migliorare anche il design di Salto, aggiungendo un controllo più preciso, della forza applicata durante l’atterraggio. E pur non avendo una presa simile a quella degli scoiattoli, Salto è ora capace, come su detto, di atterrare su superfici strette, grazie a una combinazione nel controllo di rotazione e bilanciamento, tramite una ruota di reazione.
I prossimi sviluppi, prevedono l’introduzione di meccanismi di presa più sofisticati, i quali permetterebbero ai robot di adattarsi meglio alle superfici irregolari; migliorando, quindi, la stabilità in fase di atterraggio. Non di meno, Full e il suo team stanno studiando come gli scoiattoli utilizzino la coppia generata dalle zampe, per mantenere l’equilibrio, con lo scopo di replicare siffatte strategie nei robot del futuro. Tutti progressi che potrebbero, dunque, rivoluzionare il campo della robotica, rendendo i robot più adattabili e funzionali, in ambienti appunto complessi e imprevedibili.