Robot a quattro zampe funziona senza elettronica

In uno degli ultimi progressi nel campo della robotica, un team di ingegneri dell’Università di San Diego ha sviluppato un robot a quattro zampe morbido che può funzionare senza alcuna elettronica. Invece, si basa su aria compressa per tutti i suoi sistemi di controllo e locomozione.

Michael T. Tollet, professore di ingegneria meccanica alla Jacobs School of Engineering dell’UC San Diego, ha guidato il team e la sua ricerca. È stato pubblicato su Science Robotics il 17 febbraio.

Tollet è stato affiancato da Dylan Drotman, uno studente di dottorato nel gruppo di ricerca e primo autore del documento.

“Questo lavoro rappresenta un passo fondamentale verso robot camminatori completamente autonomi e senza elettronica”, ha detto Drotman.

Il Robot

La principale differenza tra il robot appena sviluppato e i robot morbidi esistenti è che questi ultimi, sebbene anch’essi alimentati da aria compressa, si basano su circuiti elettronici. A causa di ciò, ci sono molti componenti complessi coinvolti come schede di circuito, valvole e pompe che si trovano all’esterno del corpo del robot. I componenti elettronici sono fondamentali per il robot, agendo come cervello e sistema nervoso, e dati la loro importanza, sono spesso costosi e occupano molto spazio.

Il robot appena sviluppato dal team dell’UC San Diego si basa invece su un sistema di circuiti pneumatici leggero e poco costoso. Il sistema consiste in tubi e valvole morbide, che si trovano sul robot stesso. Con il sistema, il robot può rispondere a segnali dall’ambiente e camminare su comando.

“Con il nostro approccio, potresti creare un cervello robotico molto complesso”, ha detto Tolley. “Il nostro obiettivo qui era creare il sistema nervoso più semplice alimentato ad aria necessario per controllare la camminata”.

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Quattro zampe, tre gradi di libertà ciascuna

Il robot ha muscoli alimentati ad aria nelle sue quattro zampe, dove l’aria compressa controllata dalle valvole entra. Consiste anche di sensori meccanici sotto forma di bolle morbide piene di fluido situate sul corpo. La direzione inversa può essere raggiunta nel robot quando le bolle vengono schiacciate, il che fa scattare una valvola nel robot.

Il robot ha quattro zampe, con tre gradi di libertà e tre muscoli. Sono costituiti da tre camere cilindriche pneumatiche parallele e collegate con mantici, e le zampe sono inclinate verso il basso di 45 gradi.

Le zampe del robot possono essere piegate nella direzione opposta quando una camera viene compressa, il che significa che ognuna ha una flessione multiassiale che consente la camminata. Con una valvola morbida, la direzione di rotazione delle zampe può essere commutata tra orario e antiorario.

I ricercatori ora si concentreranno sull’utilizzo del robot su terreni naturali e superfici irregolari, il che richiede una rete di sensori e un sistema pneumatico più complesso.