I Robot Morbidi Più Veloci Finora Sviluppati da Ricercatori

Un gruppo di ricercatori ha sviluppato un nuovo tipo di robot morbido che è più veloce delle versioni precedenti quando si muove su superfici solide o in acqua. I nuovi robot morbidi, ispirati alla biomeccanica delle ghepardi, possono anche raccogliere delicatamente oggetti e hanno abbastanza potenza per sollevare oggetti pesanti.

L’articolo si intitola “Leveraging elastic instabilities for amplified performance: Spine-inspired high-speed and high-force soft robots”” e è stato pubblicato dall’American Association for the Advancement of Science.

Jie Yin è un assistente professore di ingegneria meccanica e aerospaziale alla North Carolina State University. È anche un autore corrispondente dell’articolo.

“Le ghepardi sono le creature più veloci sulla terra, e derivano la loro velocità e potenza dalla flessione della loro spina dorsale,” dice Yin.

“Siamo stati ispirati dalle ghepardi per creare un tipo di robot morbido che ha una spina a molla, ‘bistabile’, il che significa che il robot ha due stati stabili,” continua Yin. “Possiamo passare rapidamente da uno stato all’altro pompando aria nei canali che rivestono il robot morbido in silicone. Il passaggio tra i due stati rilascia una quantità significativa di energia, consentendo al robot di esercitare rapidamente una forza contro il terreno. Ciò consente al robot di galoppare sulla superficie, il che significa che i suoi piedi lasciano il terreno.

“I robot morbidi precedenti erano striscianti, rimanendo sempre in contatto con il terreno. Ciò limita la loro velocità.”

http://www.youtube.com/watch?v=Z5QAwAOxORo&feature=youtu.be

Versioni Precedenti di Robot Morbidi

Su superfici piatte e solide, i robot morbidi più veloci precedenti erano in grado di muoversi a velocità di fino a 0,8 lunghezze del corpo al secondo.

I robot morbidi creati dal gruppo di ricercatori appartengono a una nuova classe di robot, chiamata Leveraging Elastic Instabilities for Amplified Performance” (LEAP). Essi superano notevolmente i precedenti, essendo in grado di muoversi a 2,7 lunghezze del corpo al secondo, il che è più di tre volte più veloce. Operano a una bassa frequenza di attuazione di circa 3Hz.

I nuovi robot morbidi possono anche correre su pendii ripidi, il che in precedenza era una grande sfida o addirittura impossibile per quelli meno potenti.

I robot LEAP sono lunghi circa 7 centimetri e pesano intorno ai 45 grammi.

Velocità di Nuotata

Un’altra innovazione dei nuovi robot morbidi è che hanno velocità di nuotata migliorate, che possono essere eseguite sostituendo i piedi con una pinna. Quando si fa questo, il robot LEAP può raggiungere una velocità di 0,78 lunghezze del corpo al secondo quando nuota. Il robot di nuotata più veloce precedente era in grado di raggiungere solo 0,7 lunghezze del corpo al secondo.

“Abbiamo anche dimostrato l’uso di diversi robot morbidi che lavorano insieme, come pinze, per afferrare oggetti,” dice Yin. “Regolando la forza esercitata dai robot, siamo stati in grado di sollevare oggetti delicati come un uovo, così come oggetti che pesano 10 chili o più.”

Il gruppo di ricercatori mira ad aumentare ulteriormente la velocità e la potenza dei robot, considerando lo sviluppo attuale come solo l’inizio. Hanno in mente varie applicazioni, come tecnologie di ricerca e salvataggio.

“Le applicazioni potenziali includono tecnologie di ricerca e salvataggio, dove la velocità è essenziale, e robotica di produzione industriale,” dice Yin. “Ad esempio, immagina robot di produzione che sono più veloci, ma ancora in grado di gestire oggetti fragili.

“Siamo aperti a collaborare con il settore privato per perfezionare modi in cui possono incorporare questa tecnologia nelle loro operazioni.”

Il lavoro è stato supportato dalla National Science Foundation.