La metamorfosi applica ai robot: ancora una volta è la natura a offrire lo spunto per lo sviluppo di tecnologie innovative in grado di adattarsi a vari ambienti o a eseguire compiti molto diversi. Del resto, se a un bruco spuntano le ali e diventa una farfalla e i paguri quando crescono effettuano la muta e cambiano anche il guscio di conchiglia che portano con sé per proteggersi, perché non fare lo stesso con i robot? È da questa domanda che sono partiti i ricercatori del Mit per mettere a punto una nuova famiglia di robot che ha il suo primo esemplare in Primer. Un robot che può assumere diverse forme e camminare, rotolare, navigare, e scivolare nell’aria semplicemente utilizzando i suoi diversi esoscheletri.
Messo a punto nel Laboratorio di informatica e di intelligenza artificiale (Csail) del prestigioso istituto di ricerca americano, Primer si presenta come la risposta alla domanda sempre più urgente di una maggiore multifunzionalità e adattabilità dei dispositivi robotici.
Tante funzioni, un’unica macchina
I robot attuali sono ancora delle macchine piuttosto rigide: ognuna delle loro parti ha solitamente una struttura fissa e un unico scopo definito, rendendo difficile utilizzare un solo robot per eseguire un’ampia varietà di azioni.
Primer, invece, è un robot a forma di cubo che viene controllato tramite magneti e che può camminare, rotolare, scivolare sull’acqua o sull’aria. Esegue queste azioni indossando diversi esoscheletri, che partono come fogli di materiale plastico che si piegano in forme specifiche quando vengono riscaldate. Una volta che il robot ha terminato il suo compito l’esoscheletro può essere abbandonato. Eccolo in questo video
«Se vogliamo che i robot aiutino a fare le cose, non è molto efficiente averne uno diverso per ogni compito – ha spiegato Daniela Rus, direttore del Csail e a capo del progetto di ricerca -. Con questo approccio ispirato alla metamorfosi, possiamo estendere le capacità di un singolo robot, dandogli diversi “accessori” da utilizzare in situazioni diverse».
Tanti vantaggi con un cambio di costume
Innegabili i vantaggi che la pluralità di forme che l’esoscheletro può assumere garantiscono al robot: dotandosi di ruote il robot può raggiungere una velocità doppia rispetto a quando rotola su una superficie. Trasformandosi in una barca può galleggiare sull’acqua e trasportare un peso quasi doppio rispetto a quello della sua struttura; diventando un aliante può muoversi nell’aria percorrendo distanze più lunghe.
Senza contare che Primer può anche indossare più “abiti” contemporaneamente, come una matrioska. Ad esempio, può indossare l’esoscheletro per camminare e poi interagire con un altro esoscheletro più grande che gli permette anche di trasportare oggetti.
Perfetti per l’esplorazione spaziale
Il team di ricerca, composto anche da Shuhei Miyashita, ex postdoc al Csail e ora direttore del gruppo Microrobotics dell’Università di York, Shuguang Li e Steven Guitron, ha delineato molte potenziali applicazioni per i robot che possono eseguire più azioni con un rapido cambiamento di costume. Una delle principali potrebbe riguardare l’esplorazione spaziale: ad esempio si potrebbe inviare un solo robot con una pila di esoscheletri su Marte.
Primer si basa su diversi progetti precedenti della squadra di Rus, inclusi blocchi magnetici che si possono assemblare in diverse forme e la ricerca sui mini robot origami. Ma la sua particolarità risiede nel fatto che robot che possono cambiare forma o funzione finora sono stati sviluppati a dimensioni più grandi, mentre la nuova famiglia è costituita da robot di qualche centimetro, molto più difficili da realizzare.
Un nuovo approccio alla costruzione dei robot
Inoltre, gli esoscheletri sono anche veloci da realizzare. Progettati in un paio di ore e stampati in 3D, si piegano in qualsiasi forma dopo essere stati riscaldati per pochi secondi, suggerendo così un nuovo approccio alla rapida fabbricazione di robot.
«Potrei immaginare che i dispositivi come questi vengano usati in microfabbriche in cui parti e attrezzi prefabbricati permettano a un singolo microrobot di eseguire complessi e molteplici compiti a richiesta», ha commentato dice Rus.
Come passo successivo, il team prevede di esplorare la possibilità di dare ai robot ulteriori capacità, come di navigare e nascondersi nella sabbia mimetizzando anche il loro colore. Un giorno forse così saremo in grado di personalizzare i robot con attrezzature e appendici diverse per consentire a un’unica macchina di compiere qualsiasi operazione: in fondo perché cambiare di volta in volta un intero robot quando si può semplicemente aggiornarne una parte?
