La carica dei microrobot

Ovvero, come replicare le formidabili caratteristiche di alcuni insetti costruendo piccoli gioielli della tecnica (anche col fai-da-te)

All’Università di Berkeley hanno studiato microrobot ispirati alle blatte da usare nelle missioni di recupero. Crediti immagine: Gary Alpert, Wikimedia Commons

TECNOLOGIA – Immaginate che qualcuno, sotto i vostri occhi, sia rimasto intrappolato sotto le macerie di un edificio crollato. O che sia seppellito dalla ghiaia nei cunicoli di una galleria sotterranea. E che sia ancora vivo, e vi chiami debolmente chiedendo soccorso. Che cosa fareste?
Se vi siete già lanciati a scavare alla cieca con le mani, o armati di badile, il suggerimento è di fare un respiro profondo, fermarvi e attendere rinforzi. Un gruppo di ricercatori dell’Università di Berkeley, infatti, ha concepito e realizzato una squadra di soccorritori a dir poco eccezionale: un esercito di piccoli, ma tecnologicamente avanzatissimi, insetti robot. Non si tratta, tuttavia, di insetti qualunque, bensì dei celeberrimi e diffusissimi esapodi blattoidei, assai più conosciuti come scarafaggi comuni.

Il motivo per il quale gli studiosi hanno “selezionato” proprio le blatte come modello da imitare è tutt’altro che banale: si tratta, secondo approndite indagini sulle caratteristiche e il comportamento di questi artropodi, di alcune tra le creature più adattabili agli spazi angusti e agli ambienti ostili, e, soprattutto, in grado di contorcere i loro corpi per penetrare attraverso spazi e fessure strettissime.
Per fare qualche esempio, uno scarafaggio comune è capace di comprimere il suo esoscheletro alla metà della normale grandezza, e può facilmente attraversare in meno di un secondo fenditure larghe appena un quarto del suo corpo, sopportando forze un migliaio di volte superiori al proprio peso.

Insomma, una schiera di scarafaggi robot costruiti in modo da emulare gli insetti reali, e muniti di micro-apparati di comunicazione e localizzazione, può rivelarsi uno strumento fondamentale nelle missioni di recupero, per l’individuazione della posizione esatta delle persone rimaste intrappolate. O per trasmettere immagini da luoghi non accessibili.

Questo esempio dimostra come la robotica biomimetica, che si occupa di studiare e riprodurre mediante automi le caratteristiche e le capacità tipiche degli esseri viventi, sia una disciplina in piena evoluzione.
Seguendo lo stesso filone, un altro gruppo di scienziati di Harvard ha realizzato Robobee, un insetto robotico volante simile a una libellula, i cui “micro-muscoli” artificiali sono in grado di movimentare le ali fino a raggiungere una frequenza di 120 battiti al secondo. Anche Robobee può essere impiegato in missioni di recupero o soccorso, oltre che per realizzare una “impollinazione artificiale” di fiori che si trovano in luoghi in cui gli insetti reali arrivano con maggiore difficoltà.
Anche in Italia c’è un forte e crescente interesse per questa disciplina testimoniato, ad esempio, dalle attività di ricerca condotte dal Center for Micro-Robotics di IIT.

Naturalmente gli ostacoli tecnici per la realizzazione pratica di questi minuscoli automi sono assai ardui da superare: per un robot di grandi dimensioni si può, infatti, far uso di tradizionali motori elettrici o elettromagnetici, assolutamente non utilizzabili in questo caso, per le ridotte dimensioni. Si può ricorrere, allora, a sistemi micromeccanici di precisione, o a sottili micro-componenti piezo-elettrici, in grado di raggiungere vibrazioni a frequenze non trascurabili con basso impiego di potenza.
Comunque, per chi è interessato a farsi autonomamente un’idea di come si possa costruire un piccolo insetto robotico, esistono vere e proprie guide, anche in forma di video tutorial, che illustrano passo dopo passo il processo “artigianale’ di realizzazione del proprio personale esapode artificiale.
Seguendo queste istruzioni, si può, volendo, iniziare da subito, munendosi di componenti facilmente acquistabili in un negozio o store online di elettronica.
Ecco una tipica lista della spesa:

1. Un motorino che genera vibrazioni, potete facilmente trovarlo in un vecchio cellulare che non usate più

2. Una batteria da 1.5 Volt

3. Una schedina elettronica “general purpose”

4. Un po’ di resistenze di vario valore

e così via.

Siete pronti? Magari non costruirete al primo tentativo un fantastico MAVbot (Micro Air Vehicle) come quello realizzato a Berkeley, ma potreste riuscire molto rapidamente a far decollare fantasia e creatività.

Leggi anche: Sensi da mantide

Pubblicato con licenza Creative Commons Attribuzione-Non opere derivate 2.5 Italia.   

Informazioni su Gianpiero Negri (32 Articles)
Appassionato di scienza, tecnologia, in particolare meccatronica, robotica, intelligenza artificiale e matematica applicata, letteratura, cinema e divulgazione scientifica.

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