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May 11, 2024

Un ricercatore di informatica crea robot flessibili

I morbidi blocchi robotici possono trasformarsi per eseguire una gamma versatile di funzioni. I ricercatori di Dartmouth stanno creando morbidi blocchi robotici che possono lavorare all'unisono per creare strutture in grado di sopportare

I morbidi blocchi robotici possono trasformarsi per eseguire una gamma versatile di funzioni.

I ricercatori di Dartmouth stanno realizzando morbidi blocchi robotici che possono lavorare all'unisono per creare strutture in grado di sopportare peso, rotolare, camminare, afferrare oggetti e trasportare carichi.

A seconda del compito da svolgere, i blocchi possono assumere la forma più adatta a svolgerlo. Ad esempio, tali robot potrebbero essere potenzialmente utili nella risposta rapida durante le emergenze: versioni su larga scala lanciate da droni o elicotteri potrebbero essere assemblate in tende protettive improvvisate per il salvataggio.

“Ci sono formiche che cooperativamente formano ponti attraverso le fessure lungo le loro tracce o si assemblano in zattere stagne nei momenti di bisogno. Abbiamo deciso di progettare blocchi robotici che, come le formiche, possono unirsi in diversi modi per svolgere diverse funzioni”, afferma Luyang Zhao, dottorando in informatica presso la Guarini School of Graduate and Advanced Studies che si è interessato alla robotica come strumento studente universitario.

StarBlocks, un prototipo da tavolo creato da Zhao e dai suoi collaboratori del Dartmouth Reality and Robotics Lab, della Rutgers University e della Yale University, dimostra l'idea e il suo potenziale di essere uno strumento dinamico.

Ogni blocco, o modulo, ha uno scheletro a forma di stella. Realizzato mediante stampa 3D da un materiale che combina le proprietà della plastica e della gomma, il nucleo del modulo è leggero ma elastico.

Abbiamo deciso di progettare blocchi robotici che, come le formiche, possano unirsi in modi diversi per svolgere funzioni diverse.

I muscoli meccanici, ovvero molle costituite da leghe che si deformano se riscaldate elettricamente, rimodellano lo scheletro, consentendo al blocco di imitare il movimento, piegarsi e cambiare dimensione. I moduli si fissano tra loro tramite magneti fissati agli angoli.

In un articolo pubblicato su IEEE Robotics and Automation Letters, i ricercatori mostrano una varietà di strutture che i moduli possono realizzare: architettura portante sotto forma di tenda a forma di cupola; una ruota che gira; un quadrupede ispirato al cane per esplorare diverse andature; un braccio robotico in grado di afferrare e spostare piccoli oggetti; e una catena lineare che utilizza un movimento ondulatorio per trasportare una palla lungo la sua lunghezza.

I ricercatori dimostrano anche l'autoassemblaggio dei blocchi lungo una superficie. Con le informazioni sulla posizione monitorate da una telecamera, un computer può attivare singoli blocchi, facendoli muovere verso gli altri e connettersi.

"Si tratta di un sistema modulare unico nel suo genere che è possibile riconfigurare e, una volta riconfigurato, sfruttare la sua flessibilità per portare a termine i compiti", afferma il coautore Devin Balkcom, professore di informatica. “Questi compiti includono sia la locomozione che la manipolazione; anche questo è molto insolito.

I robot combinano i vantaggi di diversi tipi di sistemi, afferma Balkcom. La modularità rende i sistemi versatili e facili da riparare, e i moduli combinano la flessibilità dei robot morbidi con le capacità strutturali dei blocchi rigidi.

I ricercatori stanno già lavorando per passare a robot che non siano legati da fili, consentendo loro maggiore libertà di muoversi e formare forme. Zhao spera di vedere presto i robot lasciare i tavoli del laboratorio e camminare all'aperto.

Harini Barath può essere raggiunto all'indirizzo [email protected].

La pandemia ha spazzato via, a mio avviso, molti dei presupposti secondo cui i senzatetto e l’insicurezza abitativa sono questo tipo di problemi intrattabili e inevitabili.