EO-466

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- ELETTRONICA OGGI 466 - NOVEMBRE/DICEMBRE 2017

Il soft robot sulla rampa di lancio

Francesco Ferrari

e si pensa a un robot, quasi certamente vengono in mente degli

esempi legati al modello umano, in grado cioè di funzionare ri-

producendo i movimenti del corpo o di sue parti. Spesso però l’antro-

pomorfismo è una pesante limitazione (si pensi alla scarsa efficienza

del bipedismo o alle difficoltà tecniche nel riprodurre le giunture) e

per alcuni tipi di compiti, come la ricerca di qualcosa in spazi molto

ristretti e irregolari, ci sono alternative migliori.

La Soft Robotics è una soluzione particolarmente interessante per

la realizzazione di robot in grado di adattarsi meglio ad applicazioni

specifiche, come per esempio la ricerca di persone fra le macerie.

I soft robot, infatti, utilizzano materiali morbidi e flessibili, ma sono

anche sostanzialmente diversi nelle modalità operative rispetto ai

robot tradizionali, visto che si ispirano alla natura per la loro intera-

zione con l’ambiente che li circonda. I soft robot si possono allungare, deformare, adattare all’ambiente, come

accade in alcune specie animali e vegetali, come per esempio le piante come l’edera o la vite oppure le cellule

nervose. Infatti, questi particolari robot si possono muovere e crescere sviluppando una struttura libera. Tra le

più recenti novità su questo tema ci sono i risultati ottenuti dai ricercatori delle

Università di Stanford

e della

California, che hanno ideato un robot che ricorda un tentacolo, riportando la ricerca in un articolo pubblicato

sulla rivista Science Robotics intitolato “A soft robot that navigates its environment through growth”. Alla base

dell’approccio usato per la progettazione, c’è l’idea di spostare la mobilità fuori dal meccanismo, e infatti, questo

robot si muove in modo molto diverso da come fanno uomini e ani-

mali. Per capire che cosa effettivamente potesse fare questo nuovo

tipo di macchina i ricercatori hanno realizzato un prototipo in gra-

do di muoversi superando diversi tipi di ostacoli, di raggiungere

un punto prestabilito e di crescere in una struttura libera. Questo

robot infatti può coprire le distanze crescendo. In pratica, il robot è

realizzato con un tubo di materiale morbido ripiegato internamen-

te come accade per i calzini piegati. Il tubo cresce in una direzione

quando il materiale nella parte anteriore si avvicina. In sostanza, il

corpo si allunga mentre il materiale si estende dall’estremità, ma il

resto del corpo non si muove. Il corpo può quindi essere bloccato

all’ambiente circostante ma la punta può continuare ad avanzare.

Il robot ha superato prove complesse, viaggiando su un percorso

con ostacoli come per esempio ghiaccio, colla e chiodi. Altri tipi di

test hanno visto il sollevamento di carichi di 100 kg e il passaggio

in spazi particolarmente ristretti, anche di solo il 10% del diametro normale. Per alcuni prototipi di questo tipo di

robot è stata utilizzata della plastica morbida e aria compressa, mentre per altre versioni l’aria è stata sostituita

da un fluido. Dal punto di vista delle possibilità di applicazione, questo robot può essere utilizzato per la ricer-

ca e il soccorso oppure per dispositivi medicali. All’interno

si può, per esempio, far scorrere un filo, permettendo il pas-

saggio di cavi in spazi stretti. Sulla punta, invece, si possono

collocare diversi tipi di sensori, comprese telecamere. I ricer-

catori, in particolare, si stanno focalizzando su applicazioni in

cui il robot deve muoversi in ambienti difficili, con caratte-

ristiche imprevedibili e spazi sconosciuti. Alcune versioni di

questi robot comprendono un sistema di controllo che gonfia

in modo differenziato il corpo, permettendo al robot di girare a

destra oppure a sinistra. I ricercatori hanno sviluppato inoltre

un sistema software che decide la direzione da prendere in

base alle immagini provenienti da una fotocamera posta sulla

I soft robot possono muoversi in spazi particolarmente

difficili da raggiungere

Sulla punta del soft robot si possono installare sensori o

anche una telecamera

Fonte: Stanford University

Il tipo di movimenti che possono fare i soft robot sono simili a

quelli di alcuni animali e piante rampicanti