Robotica soft: quando l’ingegneria prende ispirazione dalla natura

Nel corso della storia l’evoluzione ha prodotto organismi in grado di adattarsi all’ambiente in modo straordinario. È normale quindi che la robotica si ispiri a questi esseri viventi per sviluppare prototipi capaci di rispondere agli stimoli in modo dinamico e flessibile. Il settore della soft robotics o biorobotica sta vivendo un periodo di grande espansione. Alcuni dei centri più all’avanguardia in questo campo si trovano proprio in Italia, dove sono stati sviluppati dei robot bioispirati molto interessanti. Tra questi, quelli che hanno ottenuto i risultati migliori sono un robot polpo, ispirato al celebre mollusco, e il “plantoide”, il primo robot al mondo ispirato al mondo vegetale

Robotica Soft e Robotica Bioispirata

Quando parla dei suoi polpi Barbara Mazzolai, coordinatrice del Centro di micro-biorobotica dell’Istituto Italiano di Tecnologica, lo fa con profondo rispetto. La sua formazione da biologa fa sì che lo studio della natura e degli organismi viventi costituisca il nucleo della sua ricerca anche quando si occupa di ingegneria e di robotica.  Può sembrare un controsenso, eppure è proprio grazie a questo approccio innovativo che la ricercatrice dell’IIT, insieme alla sua collega Cecilia Laschi della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, è stata inserita nella classifica stilata da Robohub (la maggiore comunità scientifica internazionale nell’ambito della robotica) delle 25 donne più influenti al mondo in questo campo. Entrambe le ricercatrici infatti si occupano di biorobotica o soft robotica, una particolare branca dell’ingegneria che si propone di progettare robot ispirati agli organismi viventi. L’idea è quella di applicare principi biologici, frutto di migliaia di anni di evoluzione, allo sviluppo di prototipi ingegneristici. Questo perché la natura nel corso della storia ha individuato soluzioni meccaniche ed energetiche che permettono funzionalità molto complesse, a cui la più moderna ingegneria per il momento può solo aspirare. Gli organismi viventi sono infatti in grado di adattarsi alle condizioni mutevoli dell’ambiente, di autoripararsi, di comunicare, di manipolare oggetti e di muoversi. Costruire robot ispirati alla natura significa quindi cambiare totalmente approccio nella realizzazione di nuovi materiali, sensori e attuatori. Animali e piante sono infatti in grado di subire deformazioni e di compiere azioni in modo flessibile e dinamico. Queste proprietà dipendono però solo in parte da un controllo centrale (nervoso), in quanto derivano spesso dalle caratteristiche morfologiche dell’organismo stesso: corpo e sistemi di controllo funzionano in modo integrato. Raramente però è sufficiente “copiare” gli organismi biologici, per progettare robot bioispirati con queste capacità è necessario analizzare il funzionamento e le caratteristiche del materiale biologico, estrarre da questo dati quantitativi e infine tradurli in proprietà utilizzabili in ambito ingegneristico. Gli obiettivi di un tale approccio sono molteplici. Da una parte si cerca di sviluppare tecnologie in grado di adattarsi a condizioni ambientali particolari (es. pesci robot per l’esplorazione dei fondali marini), dall’altra la ricerca necessaria a raggiungere questo scopo genera una serie di strumenti e dispositivi che possono essere utilizzati per le applicazioni più disparate. In ultimo, i robot bioispirati fungono da vere e proprie piattaforme di studio che permettono di utilizzare l’approccio bioingegneristico per comprendere meglio le caratteristiche degli organismi biologici. Obiettivo questo che emerge anche dalla composizione multidisciplinare dei gruppi impegnati in questo settore, in [...]

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4 Commenti

  1. Andrea Garrapa Andrea Garrapa 3 novembre 2016
  2. Maurizio Di Paolo Emilio Maurizio 3 novembre 2016
    • Fabio Ambrosino 4 novembre 2016

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