Ha l’aspetto di una balena in miniatura, nuota come un pesce, può virare su se stesso, immergersi e tornare a galla. Non appartiene però né all’ordine dei cetacei, né al regno dei pesci, sebbene con entrambi condivida l’ambiente di vita: il mare. Fa parte invece della famiglia dei robot soffici: si chiama SoFi, acronimo di Soft robotic fish, e rappresenta la soluzione messa a punto dai ricercatori del Computer science and artificial intelligence laboratory (Csail) del Mit per studiare e documentare da vicino la vita marina.
SoFi ha fatto la sua prima immersione in mare qualche giorno fa, nelle acque della barriera corallina delle isole Fiji, immergendosi fino a una profondità di oltre 15 metri, scattando foto e video ad alta risoluzione (utilizzando ovviamente un obiettivo fish-eye) ed emergendo ogni 40 minuti circa per rifiatare, ovvero ricaricare la sua batteria. Nel suo bagno sperimentale se l’è cavata davvero egregiamente, usando la sua coda ondulata per muoversi agevolmente nell’acqua e gestendo perfettamente le correnti.
Ecco il video che mostra la sua performace e lo presenta al pubblico
Autonomia e libertà di movimento
«Per quanto ne sappiamo, questo è il primo robot-pesce che può nuotare muovendosi in libertà in tre dimensioni per lunghi periodi di tempo», ha commentato Robert Katzschmann, che fa parte della squadra di ricercatori che ha sviluppato il robot e principale autore dello studio, pubblicato sulla rivista Science Robotics, che descrive la nuova creatura.
Capacità che il robot deve a una serie di innovazioni introdotte nella sua costruzione. A differenza degli altri robot subacquei, che devono essere collegati tramite cavi a una barca per la loro alimentazione o che vengono azionati da eliche ingombranti e costose, SoFi ha una struttura molto più semplice e leggera: una sola telecamera e un motore, il tutto alimentato da una batteria al litio simile a quella comunemente utilizzata in uno smartphone.
Cominciamo dal motore. SoFi non ha attuatori elettrici: la sua coda contiene due camere vuote, una per lato, che una pompa provvede a riempire di acqua e che funzionano come un gruppo di pistoni in un motore. In pratica non si fa altro che passare acqua da una camera all’altra e questo spostamento fa flettere la coda a sinistra e a destra permettendo al robot di muoversi con un movimento estremamente naturale che gli consente di nuotare vicino ai pesci senza spaventarli. Modificando i suoi schemi di flusso, il sistema idraulico consente diverse manovre della coda, che a loro volta si traducono in diverse velocità di nuoto.
Le sfide vinte
Innovativo è anche il suo sistema di comunicazione. Per comunicare e controllare il robot, i ricercatori hanno sviluppato un sistema che sfrutta le onde acustiche, che possono viaggiare nell’acqua a distanze molto maggiori rispetto alle onde radio e con un consumo di energia molto minore: il risultato è che un sub può pilotare il robot fino a una distanza di oltre 20 metri.
Altro obiettivi che si sono posti i ricercatori è di fare in modo che SoFi potesse spostarsi a profondità diverse. Sfida che hanno vinto dotando il robot di due alette sui suoi fianchi laterali. Inoltre, tutta la sua elettronica è concentrata nella testa: tutte le parti vuote, però, sono state riempite con olio per bambini, un fluido che sopporta meglio la compressione e che ha dato più garanzie per l’integrità strutturale del robot e che gli permette di scendere in profondità con un miglior controllo della pressione interna.
Un strumento per lo studio dei mari
Insomma, una macchina perfetta per l’esplorazione della vita marina, capace di integrarsi nell’ambiente e di farsi accettare dalla fauna. Ma il team del Mit non si accontenta dei risultati raggiunti. L’evoluzione del progetto punta incrementare la velocità di nuoto del robot, modificandone parte del design e migliorando il sistema di azionamento. Sarà anche equipaggiato di sensori per raccogliere maggiori informazioni sull’ambiente oceanico, così come si pensa di utilizzare la telecamera di bordo per consentirgli di seguire automaticamente i pesci. A quel punto si potrà realizzare un vero banco di pesci robot, che costituirà un osservatorio dinamico in campo, in grado di dare un formidabile aiuto agli studiosi che cercano di svelare i tanti misteri della vita nei mari.
