Gli ingegneri creano un robot delle dimensioni di un insetto con l’agilità di una ghepardo

Gli ingegneri dell’Università della California, Berkeley, hanno sviluppato un robot delle dimensioni di un insetto che può sterzare e pivotare con l’agilità di una ghepardo. Il team ha tratto ispirazione dai vari insetti e ragni che possono camminare a testa in giù con speciali pedali adesivi. Il robot appena sviluppato può muoversi attraverso un terreno complesso e evitare ostacoli inaspettati.

Il robot è fatto di un materiale sottile e stratificato che può flettersi e contrarsi quando viene applicata una tensione elettrica.

Nel 2019, il team ha dimostrato per la prima volta il materiale con un robot delle dimensioni di un scarafaggio in grado di muoversi su una superficie piana a 20 lunghezze del corpo al secondo, o circa 1,5 miglia all’ora, che era la velocità relativa più veloce di qualsiasi robot delle dimensioni di un insetto.

Piedini elettrostatici

Il nuovo studio ha coinvolto il team che ha aggiunto due piedini elettrostatici al robot, e poi ha applicato una tensione a uno dei piedini per aumentare la forza elettrostatica tra il piedino e la superficie. Ciò ha portato al piedino che si attaccava più saldamente alla superficie mentre il resto del robot ruotava intorno al piede.

Con i due piedini, gli operatori hanno il controllo completo sulla traiettoria del robot. Possono abilitare il robot a fare curve con un’accelerazione centripeta, che è più veloce della maggior parte degli insetti.

Liwei Lin è un professore di ingegneria meccanica alla UC Berkeley.

“Il nostro robot originale poteva muoversi molto, molto velocemente, ma non potevamo realmente controllare se il robot andava a sinistra o a destra, e molte volte si muoveva casualmente, perché se c’era una leggera differenza nel processo di produzione — se il robot non era simmetrico — si sarebbe diretto verso un lato”, ha detto Lin. “In questo lavoro, la principale innovazione è stata l’aggiunta di questi piedini che gli permettono di fare curve molto, molto veloci”.

Il team di ricerca ha filmato il robot che naviga attraverso labirinti di Lego per testare e mostrare la sua agilità. Ha trasportato un piccolo sensore di gas e ha sterzato per evitare detriti cadenti. Con il suo design, il piccolo robot è in grado di resistere a essere calpestato da un uomo di 120 libbre.

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Usi nel mondo reale

Piccoli robot simili a insetti come questo potrebbero essere utilizzati in missioni di ricerca e salvataggio o per indagare e esplorare ambienti pericolosi. Ad esempio, potrebbe essere utilizzato per cercare potenziali perdite di gas.

Il robot era principalmente collegato, o alimentato attraverso un piccolo filo elettrico, ma c’è una versione senza fili che funziona con una batteria per fino a 19 minuti e 31 metri.

“Una delle più grandi sfide di oggi è creare robot di scala più piccola che mantengano la potenza e il controllo dei robot più grandi”, ha detto Lin. “Con i robot di scala più grande, puoi includere una grande batteria e un sistema di controllo, senza problemi. Ma quando cerchi di ridurre tutto a una scala più piccola, il peso di quegli elementi diventa difficile per il robot da trasportare e il robot si muove generalmente molto lentamente. Il nostro robot è molto veloce, abbastanza forte e richiede molto poca potenza, il che gli consente di trasportare sensori e elettronica mentre trasporta anche una batteria.”