I robot industriali tradizionali sono rigidi – per lo più in metallo – veloci, precisi e potenti. La loro velocità e precisione ha un costo in termini di complessità e spesso possono costituire un pericolo per gli esseri umani che vi si avvicinano troppo. I robot morbidi – soft robots – sono adattabili e resistenti ma lenti, difficili da realizzare, e difficili da rendere autonomi perché la maggior parte dei loro componenti, motori, pompe, batterie, sensori e microcontrollori sono rigidi.
Ma cosa succederebbe se si potesse coniugare l’autonomia e la velocità di un robot rigido con l’adattabilità e la resilienza di un robot morbido, realizzarlo a un costo relativamente basso e in tempi rapidi?
Gli ingegneri di Harvard lo hanno realizzato, sviluppando attraverso la stampa 3-D uno dei primi robot morbidi con movimento autonomo. Descritto nel numero del 10 luglio della rivista Science, il progetto offre una soluzione nuova per la sfida ingegneristica che ha afflitto la robotica soft: l’integrazione di materiali rigidi e morbidi.
Gli ingegneri di Harvard sono riusciti a realizzare la transizione del corpo del robot da duro a morbido riducendo lo stress dei componenti elettronici rigidi e aumentando la resilienza del robot. Il corpo del robot – creato in un unico processo di stampa continua, utilizzando diversi materiali – ora è più forte e resistente. Non avendo parti scorrevoli o giunti tradizionali, il robot non è attaccato da sporcizia o detriti come i suoi cugini più complessi, e ciò lo rende un buon candidato per l’uso in terreni difficili.
Il robot ricorda un giocattolo di gomma ed è composto da due parti principali: un corpo morbido con tre gambe pneumatiche e il modulo di base rigida, che contiene i componenti di potenza e di controllo protetti da uno scudo semi-soft creato con una stampante 3D.
Per avviare il movimento, il robot si gonfia sulle due gambe pneumatiche per inclinare il corpo nella direzione in cui vuole andare. Poi i gas butano e ossigeno vengono mescolati ed esplodono, catapultando il robot in aria. Il robot è un potente saltatore, e raggiunge fino a sei volte la sua altezza in salti verticali, e metà della sua larghezza in salti laterali. Il movimento del salto può essere anche un modo efficace per muoversi velocemente evitando gli ostacoli.
“La cosa meravigliosa dei robot morbidi è che si prestano bene alle sollecitazioni”, ha detto Nicholas Bartlett, autore laureato alla SEAS. “Il gradiente di rigidità del robot permette di resistere all’impatto di decine di atterraggi e di sopravvivere alla combustione necessaria per il salto. Di conseguenza, il robot non solo mostra una robustezza generale migliore ma può muoversi molto più rapidamente dei robot morbidi tradizionali. “
