Un nuovo robot ispirato alla biologia dei lombrichi esplorerà nuovi pianeti e sotterranei mai visti prima d’ora. Lo studio dell’Istituto Italiano di Tecnologia di Genova.
I ricercatori dell’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) di Genova hanno realizzato un nuovo robot morbido ispirato alla biologia dei lombrichi, in grado di strisciare grazie ad attuatori morbidi che si allungano o si comprimono quando l’aria li attraversa o viene aspirata.
Robot-lombrico alla scoperta di nuovi pianeti: lo studio
Il prototipo è stato descritto sulla rivista internazionale Scientific Reports del Nature Portfolio e rappresenta il punto di partenza per lo sviluppo di dispositivi per l’esplorazione del sottosuolo, ma anche per operazioni di ricerca e salvataggio in spazi ristretti e per l’esplorazione di altri pianeti.
La natura offre molti esempi di animali, come serpenti, lombrichi, lumache e bruchi, che utilizzano sia la flessibilità del loro corpo sia la capacità di generare onde fisiche itineranti lungo la lunghezza del loro corpo per muoversi ed esplorare ambienti diversi. Alcuni dei loro movimenti sono simili a quelli delle radici delle piante.
Prendere ispirazione dalla natura e, allo stesso tempo, svelare nuovi fenomeni biologici sviluppando nuove tecnologie è l’obiettivo principale del laboratorio di BioInspired Soft robotics coordinato da Barbara Mazzolai, e questo robot simile a un lombrico è l’ultima invenzione del suo gruppo.
La scoperta incredibile
La creazione di un robot simile a un lombrico è stata resa possibile grazie a un’approfondita comprensione e applicazione della meccanica di locomozione dei lombrichi. Essi utilizzano contrazioni alternate di strati muscolari per spingersi sia sotto che sopra la superficie del suolo, generando onde peristaltiche retrograde. I singoli segmenti del loro corpo (metameri) possiedono una quantità specifica di fluido che controlla la pressione interna per esercitare forze ed eseguire modelli di movimento indipendenti, localizzati e variabili.
I ricercatori dell’IIT hanno studiato la morfologia dei lombrichi e hanno trovato un modo per imitare i loro movimenti muscolari, le loro camere celomiche a volume costante e la funzione dei loro peli setolosi (setae) creando soluzioni robotiche morbide.
Come fa a muoversi nelle superfici piane
Per spingere il robot su una superficie piana, sulla superficie ventrale del robot sono stati applicati piccoli cuscinetti di attrito passivo ispirati alle setae dei lombrichi. Il robot ha dimostrato una migliore locomozione con una velocità di 1,35 mm/s.
Questo studio non solo propone un nuovo metodo per sviluppare un robot morbido peristaltico simile a un lombrico, ma fornisce anche una comprensione più approfondita della locomozione da una prospettiva in ambienti diversi. Le potenziali applicazioni di questa tecnologia sono vaste e comprendono l’esplorazione del sottosuolo, lo scavo, le operazioni di ricerca e salvataggio in ambienti sotterranei e l’esplorazione di altri pianeti. Questo robot morbido bioispirato che scava rappresenta un significativo passo avanti nel campo della robotica morbida e apre la strada a ulteriori progressi futuri.