Quanto lontano può saltare un robot grande quanto il vostro pollice? Se pensate che la risposta sia “non molto”, preparatevi a ricredervi. Un team dell’Università di Harvard guidato dal professor Robert J. Wood ha creato un micro robot insetto con una capacità di salto sorprendente: 1,4 metri, ovvero 23 volte la sua lunghezza corporea.
Il segreto di questa impresa? Una “coda” artificiale ispirata a minuscole creature chiamate collemboli, organismi esapodi che possono sembrare insetti ma in realtà appartengono a un gruppo diverso. Questi piccolissimi animali, che raramente superano i 2 millimetri di lunghezza, sono dei veri campioni di salto nel mondo naturale. E ora, grazie alla biomimetica, i robot insetto stanno imparando i loro trucchi, aprendo la strada a possibilità di esplorazione che fino a poco tempo fa sarebbero sembrate fantascienza.
Il segreto del salto è nella “coda”
I collemboli, come detto, sono delle minuscole creature che popolano il sottobosco, nutrendosi di materia organica in decomposizione. A dirla così, suonano quasi repellenti. E invece no: la biomimetica ha sempre grandi lezioni per noi.
Nonostante le loro dimensioni microscopiche (appena 2 millimetri), sono capaci di spiccare salti impressionanti fino a 102 millimetri, circa 50 volte la loro lunghezza corporea.
Il loro superpotere risiede in un’appendice simile a una coda chiamata furcula. Questa struttura, normalmente ripiegata sotto il corpo e mantenuta in tensione da un altro elemento chiamato retinaculum, funziona come una molla caricata. Quando il collembolo rilascia la furcula, questa scatta con forza contro il terreno, catapultando l’animaletto in aria in pochi millisecondi.
Gli ingegneri di Harvard hanno replicato questo meccanismo aggiungendolo a un robot già esistente chiamato HAMR (acronimo di Harvard Ambulatory MicroRobot). Questo piccolo prodigio tecnologico, lungo appena 4,4 centimetri, era già in grado di muoversi su quattro zampe a una velocità di 8,4 lunghezze corporee al secondo.
Un saltatore leggero ed efficiente
La furcula artificiale applicata al robot insetto è composta da un braccio di spinta mantenuto sotto la parte posteriore del corpo da un sistema di collegamenti paralleli fatti di attuatori in lega a memoria di forma sotto tensione. Quando questo braccio viene rilasciato elettronicamente, colpisce il suolo con forza, proiettando il robot verso l’alto in soli 14 millisecondi.
Nei test di laboratorio, il robot insetto da 2,2 grammi ha raggiunto una distanza di salto orizzontale massima di 1,4 metri. Con la furcula aggiunta, il robot misura 6,1 centimetri, quindi questo salto equivale a 23 lunghezze corporee.
Tale risultato supera la distanza di salto di qualsiasi insetto delle stesse dimensioni, anche se è solo la metà rispetto a un altro robot saltatore di dimensioni simili sviluppato in precedenza. Tuttavia, quell’altro robot pesa 20 volte di più del HAMR modificato, rendendolo molto meno efficiente dal punto di vista energetico.
Robot insetto, un futuro di esplorazioni
È importante notare che HAMR può ancora camminare come ha sempre fatto. La capacità di saltare potrebbe tornare utile per compiti come l’attraversamento di spazi vuoti, il superamento di ostacoli o persino l’urto contro ostacoli leggeri per spostarli.
Le possibili applicazioni future per i discendenti di questo robot insetto? Ispezione di aree pericolose, ricerca di sopravvissuti intrappolati tra le macerie in situazioni di disastro, esplorazione di altri pianeti. Un bel salto, non c’è che dire.
