I robot sono ottimi per esplorare la terra, il mare, il cielo e lo spazio, ma non sono molto bravi a muoversi nel terreno, magari scavando. Ora, gli ingegneri dell’UC Santa Barbara (UCSB) e della Georgia Tech hanno sviluppato un robot simile a un serpente che utilizza una serie di metodi per scavare nella sabbia soffice o nel terreno.
I serpenti sono stati a lungo un’ispirazione per i robot , grazie alla loro relativa semplicità ma versatilità nei movimenti. In quanto tali, sono stati utilizzati per afferrare oggetti o esplorare ambienti come dune di sabbia, fondali marini , tubi , centrali nucleari defunte e persino il corpo umano .
“Le maggiori sfide con lo spostamento attraverso il terreno sono semplicemente le forze coinvolte”, dice Nicholas Naclerio, ricercatore nel laboratorio del professore di ingegneria meccanica della UC Santa Barbara Elliot Hawkes, (in foto) autore principale dello studio.
L’ostacolo più grande, ovviamente, è la resistenza molto maggiore del terreno. Anche in materiali “granulari” come la sabbia, è una bella faticaccia rispetto all’acqua o all’aria. Il serpente robot sviluppato dal team della UCSB e della Georgia Tech può affrontare il problema in diversi modi.
Un serpente robot che sa il fatto suo
Il nuovo design inizia con un robot morbido che si muove “spuntando” da una delle sue estremità. Già questo aiuta nelle missioni sotterranee: poiché la punta è l’unica parte in movimento, l’attrito è molto più basso che se si muovesse l’intero corpo. Per aiutare il robot serpente a muoversi ancora più facilmente, un dispositivo che soffia aria è stato attaccato alla sua punta: con quello, il robot si fa strada.
Ma c’è un’altra sfida: mentre si muoveva orizzontalmente attraverso la sabbia, il robot serpente tendeva a sollevarsi fino a riemergere in superficie. È fisica di base: c’è molta meno pressione dalla piccola quantità di sabbia sopra il robot di quella nella sabbia compattata sotto di esso.
Per risolvere la cosa, il team ha fatto in modo che il robot sparasse anche aria verso il basso, riducendo l’attrito. Anche l’aggiunta di un cuneo frontale ha aiutato ad agevolare il percorso.
Il risultato finale?
è un piccolo robot che può muoversi con relativa facilità attraverso supporti secchi e granulari. Può evitare gli ostacoli contorcendosi e girandosi come un serpente, o tuffandosi nella sabbia e riemergendo dall’altra parte.
Il team afferma che questo design potrebbe tornare utile per il campionamento del suolo e l’installazione di tubi e cavi sotterranei.
