Nel medesimo modo in cui la vita terrestre si è evoluta da nuotatori oceanici a camminatori terrestri, anche i robot morbidi stanno facendo progressi, grazie alla recente ricerca della Cornell University nello sviluppo e nel design delle batterie. Un robot verme modulare e una medusa dimostrano i vantaggi dell’energia incorporata, un approccio che integra le fonti di energia nel corpo di una macchina per ridurne il peso e il costo.
Innovazione nei robot morbidi
Il verme e la medusa sono discendenti diretti di un robot morbido acquatico, ispirato a un pesce leone e presentato nel 2019, che poteva immagazzinare energia e alimentare le sue applicazioni tramite un fluido idraulico circolante, noto come “sangue robotico”. Un sangue simile sostiene le nuove specie, ma con un design migliorato per una maggiore capacità della batteria e densità di potenza.
Design e capacità del robot medusa
“La medusa ha una capacità molto maggiore rispetto al suo peso, quindi la durata del suo viaggio è ancora più lunga rispetto al pesce,” ha affermato Rob Shepherd, professore di ingegneria meccanica e aerospaziale, che ha guidato entrambi i progetti. Questo rende la medusa un ideale strumento a basso costo per l’esplorazione oceanica, poiché può essere trasportata dalla corrente, poi nuotare fino alla superficie per inviare e ricevere comunicazioni, prima di affondare nuovamente.
Il robot verme: un design innovativo
La chiave dell’innovazione del robot verme è il suo design compartimentato. Il corpo del verme è una serie di pod interconnessi, ciascuno contenente un motore e un attuatore a tendine, permettendo al verme di comprimere ed espandere la sua forma, oltre a una pila di sacche di anolita immerse in catolita. “Ci sono molti robot alimentati idraulicamente, e siamo i primi a utilizzare il fluido idraulico come batteria, il che riduce il peso complessivo del robot, poiché la batteria serve a due scopi: fornire energia al sistema e fornire la forza per farlo muovere,” ha spiegato Shepherd.
Modalità di movimento e applicazioni
I ricercatori hanno testato due modalità di movimento. Il verme può avanzare lungo il terreno, con ogni pod che si contrae e poi si spinge in avanti; può anche spingersi su e giù per un tubo verticale come un bruco, una tecnica nota come strisciamento a due ancore. Sebbene il robot non sia particolarmente veloce, impiegando 35 ore per percorrere 105 metri con una singola carica, è comunque più rapido di altri robot verme alimentati idraulicamente. Per quanto riguarda le applicazioni potenziali, il verme è particolarmente adatto per esplorare passaggi lunghi e stretti, come tubi, e possibilmente effettuare riparazioni.
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