Sciami di minuscoli robot in grado di infiltrarsi fra le macerie di un edificio crollato arrivando dove gli esseri umani non possono poiché i passaggi sono troppo piccoli oppure il luogo è troppo pericoloso. Una simile tecnologia sarebbe di estrema utilità per la raccolta di preziose informazioni da parte delle squadre di soccorso nello svolgimento del proprio compito di salvare vite.
Il Picotaur realizzato dal team di Sarah Bergbreiter e Aaron Johnson (Carnegie Mellon University, Pennsylvania) è dotato di grandi abilità: può percorrere fino a 57 millimetri al secondo, inerpicarsi su terreni accidentati (in laboratorio può salire e scendere scale in miniatura), girare su sé stesso, saltare e spingere oggetti. Tutto questo in dimensioni estremamente ridotte, 7,9 millimetri di lunghezza per 15 milligrammi di peso.
Microtecnologia motoria
Le zampe sono realizzate combinando piccoli e rapidi attuatori elettrostatici con un meccanismo di collegamento a due modalità di movimento, un sistema di locomozione particolarmente efficace al livello di miniaturizzazione di Picotaur che consente una grande flessibilità nell’eseguire compiti diversi senza dover ogni volta riconfigurare la struttura ad hoc.
“Questo robot ha gambe che possono essere controllate in diversi modi, consentendogli di camminare o saltare oltre gli ostacoli” spiega Sukjun Kim, ricercatore post-dottorato e membro del team dietro al progetto di Picotaur.
La realizzazione del microrobot è stata possibile grazie a un processo di stampa 3D all’avanguardia chiamato polimerizzazione a due fotoni: esso permette di creare strutture 3D complesse direttamente sul corpo del robot e non vi sarà quindi bisogno di alcun assemblaggio aggiuntivo. Si tratta di tecniche già applicate alla realizzazione di strutture bidimensionali, ma l’approccio alle tre dimensioni è innovativo e le ricadute di questa tecnologia saranno evidenti anche in altri settori.
La microrobotica è un settore in forte crescita dal punto di vista tecnologico
“Utilizzando questo processo, possiamo miniaturizzare un meccanismo complesso che consente al Picotaur di camminare, saltare e superare piccoli ostacoli con facilità” afferma la professoressa Sarah Bergbreiter.
In una serie di test uno degli ambienti cui è stato sottoposto, Picotaur ha agevolmente sopportato un carico pari al 26% del suo peso e i ricercatori sono riusciti a fargli manovrare una pallina di schiuma, che per la sua forma asimmetrica andava più spinta che fatta rotolare, fino ad andare in goal in un piccolo campo di calcio realizzato all’uopo, dimostrando la capacità, la forza e la precisione del microrobot di fronte a ostacoli da spostare.
La microrobotica sta vivendo grazie alle ultime tecnologie una fase di sviluppo entusiasmante e i ricercatori prevedono di superare il limite dell’alimentazione esterna applicando per esempio celle solari e sistemi di accumulo in scala.
“Ora che abbiamo sviluppato questi piccoli sistemi robotici, possiamo iniziare a pensare a dove potrebbero essere utili”, spiega Kim, fiducioso sugli sviluppi a breve termine “Il futuro in cui piccoli robot lavoreranno al nostro fianco non è lontano e potrebbero rivelarsi utili in modi che non abbiamo ancora nemmeno immaginato”.
Fonte: Picotaur: A 15 mg Hexapedal Robot with Electrostatically Driven, 3D-Printed Legs
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